Enegía libre de Gibbs

Corresponde a una función de estado representada por la letra G. Se relaciona con la energía útil que posee un sistema para realizar un determinado trabajo, esta permite determinar si una reacción es espontánea en un sentido o en el sentido inverso. Esta definida por la siguiente expresión:

A partir de la ecuación anterior se puede observar que la energía libre de gibbs está determinada por la variación de entalpía y entropía del sistema. Si analizamos aún más la ecuación, las reacciones exotérmicas  con una variación de entalpía negativa deberían ser espontáneas si no fuera por la influencia de los cambios de entropía del sistema. Por lo tanto la tendencia de la entropía puede aumentar o disminuir la espontaneidad de una reacción.

En el equilibrio la energía libre de gibbs es mínima.

A continuación se presenta una tabla en la que se puede observar si un proceso sera espontáneo o no dependiendo de las variaciones de energía que presente. 

 Cuando un sistema sufre un cambio de estado, la energía libre de Gibbs (G) puede variar ya que la entalpía, entropía y por ende la temperatura lo hacen. Para variaciones infinitesimales de cada una de estas magnitudes se tiene: 

dG = dH - TdS - SdT 

Como H= U + PV sabemos que:

dH = dU + pdV + Vdp

Para un sistema cerrado que no realiza trabajo distinto al de expanción, dU se puede reemplazar por :

dU = TdS - pdV. Al sustituir nuevamente:

dG = (TdS - pdV) + pdV +  Vdp - TdS - Sd

Esta expresión nos muestra que G es proporcional a las variaciones de presión y temperatura.