الطاقة الحرة لجيبس

أولاً، نستخدم المعادلة ΔG = ΔH - TΔS. يجب تحويل الوحدات: ΔH = -2808 كيلوجول/مول = -2,808,000 جول/مول، ΔS = 182.4 جول/مول·كلفن، T = 298 كلفن. نحسب TΔS = 298 × 182.4 = 54,355.2 جول/مول. ثم ΔG = -2,808,000 - 54,355.2 = -2,862,355.2 جول/مول ≈ -2862.36 كيلوجول/مول. ΔG سالبة بقيمة كبيرة جداً، مما يعني أن احتراق الجلوكوز تلقائي جداً (عفوي) عند درجة حرارة الغرفة، وهذا يتطابق مع الواقع حيث الجلوكوز يحترق تلقائياً في وجود الأكسجين.

نحول الوحدات: ΔH = -92,200 جول/مول، ΔS = -198.8 جول/مول·كلفن، T = 400 كلفن. TΔS = 400 × (-198.8) = -79,520 جول/مول. إذن ΔG = -92,200 - (-79,520) = -92,200 + 79,520 = -12,680 جول/مول = -12.68 كيلوجول/مول. ΔG سالبة، لذا التفاعل تلقائي عند 400 كلفن. لكن لأن ΔS سالبة، فإن زيادة درجة الحرارة ستجعل حد TΔS أكثر سلبية، مما يقلل من سالبية ΔG. لحساب درجة حرارة التحول (حيث ΔG=0): نضع ΔG=0 → ΔH = TΔS → T = ΔH/ΔS. باستخدام القيم: ΔH = -92,200 جول/مول، ΔS = -198.8 جول/مول·كلفن، T = (-92,200)/(-198.8) ≈ 463.8 كلفن. أي فوق 463.8 كلفن يصبح ΔG موجباً والتفاعل غير تلقائي. لذلك التفاعل تلقائي فقط تحت هذه الدرجة.