Criterio di spontaneità di una reazione chimica a T e P costanti

ΔS dà previsioni solo su sistemi isolati (ideali), su sistemi chiusi si può solo sapere che ΔSTOT = ΔSSIST + ΔSINTORNO ³ 0. Inoltre non è ancora possibile sapere se la reazione è spontanea o meno. Si può dire che:

Per liberarsi di queste proprietà, Gibbs definì una nuova funzione di stato, l’ENERGIA LIBERA G:

G = H – T ∙ S

Si può dimostrare che, poiché Ti = Tf = T:

ΔG = Gf – Gi = (Hf – Tf ∙ Sf) – (Hi – Ti ∙ Si) = ΔH – T(Sf - Si) = ΔH – T ∙ ΔS

Questo si può ricollegare alle formule precedenti:

Sulla base di questi dati si può affermare che un processo avviene se ad esso corrisponde una diminuzione dell’energia libera. Quando un processo avviene in modo reversibile, invece, l’energia libera è costante (ΔG = 0). Quindi:
• ΔG > 0: Reazione spontanea
• ΔG = 0: Reazione reversibile (vicina all’equilibrio)
• ΔG < 0: Reazione spontanea nella direzione opposta
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