Gibbs 自由能計算機(ΔG = ΔH − TΔS)
由反應的焓變、熵變和溫度計算 Gibbs 自由能變化,以預測反應是否為自發性反應。
kJ/mol
J/mol·K
K
Spontaneous
- 1
Convert ΔS to kJ/mol·K
-198.7 J/mol·K ÷ 1000 = -0.1987 - 2
T·ΔS product
298.15 K × -0.1987 kJ/mol·K = -59.242 - 3
Gibbs free energy ΔG = ΔH − T·ΔS
-92.2 − -59.242 = -32.958Negative ΔG means the reaction is spontaneous at this temperature.
此計算機如何運作?
Gibbs 自由能變化為 ΔG = ΔH − T·ΔS。將 ΔS 從 J/mol·K 換算為 kJ/mol·K,乘以克耳文溫度後從 ΔH 中扣除。ΔG 為負值表示反應自發,為零表示平衡,為正值表示非自發;在 T = ΔH/ΔS 時正負號反轉。
公式
How this is calculated
輸入以 kJ/mol 為單位的焓變 ΔH、以 J/mol·K 為單位的熵變 ΔS,以及以克耳文為單位的絕對溫度 T。由於 ΔH 以千焦耳為單位,而 ΔS 慣例以焦耳列表,計算機先將 ΔS 除以 1000,使兩項均以 kJ/mol 為單位,再進行相減。
核心關係式為 ΔG = ΔH − T·ΔS。ΔG 為負值表示反應在該溫度下在熱力學上為自發(放能)反應;ΔG = 0 表示系統處於平衡;ΔG 為正值表示反應如寫方向為非自發(吸能),正向反應不利。顯示的狀態反映 ΔG 的正負號。
當 ΔH 與 ΔS 同號時,自發性取決於溫度,反應在交叉(平衡)溫度 T = ΔH/ΔS(克耳文)時發生轉變。在該溫度上下,ΔG 的正負號反轉。當物理上有意義時(ΔS ≠ 0 且 T ≥ 0),計算機將回報此溫度。溫度在克耳文尺度上必須為非負值;計算值為標準態估算,假設 ΔH 和 ΔS 不隨溫度變化。
常見問題
標準焓以 kJ/mol 為單位列表,而標準熵以 J/mol·K 為單位列表。將 ΔS 除以 1000 換算為 kJ/mol·K,使 T·ΔS 項與 ΔH 單位一致,相減在量綱上才正確。
ΔG < 0 為自發反應(正向反應有利),ΔG = 0 為平衡,ΔG > 0 表示如寫方向為非自發。此處的自發性為熱力學概念,並非關於反應速率的陳述。
當 ΔH 與 ΔS 同號時,ΔG 在 T = ΔH/ΔS 時改變正負號。這是反應在自發與非自發之間切換的溫度,假設 ΔH 和 ΔS 隨溫度大致不變。
也稱為
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Gibbs 自由能計算機(ΔG = ΔH − TΔS) [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/gibbs-free-energy-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Gibbs 自由能計算機(ΔG = ΔH − TΔS)." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/gibbs-free-energy-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Gibbs 自由能計算機(ΔG = ΔH − TΔS)," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/gibbs-free-energy-calculator
@misc{wecalculate_gibbs_free_energy_calculator, title = {Gibbs 自由能計算機(ΔG = ΔH − TΔS)}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/gibbs-free-energy-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
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