吉布斯自由能和热力学有利性

吉布斯自由能的变化，即ΔG，是指在储存能量的化学键形成或断裂时分别吸收或释放的能量。

Δ 的符号 G 取决于焓、熵和温度的符号及其相对数值。

如果 ΔH 为负值且 ΔS 为正值，则在所有温度下 ΔG 均为负值。因此，系统熵增加的放热反应总是自发进行的。

如果焓变 ΔH 和熵变 ΔS 均为负值，则吉布斯自由能变 ΔG 取决于温度。只有在低温下，焓变和熵变均为负的反应才能自发进行。

Delta G 也依赖于温度，如果两个 delta H 和 delta S 焓变和熵变均为正值的反应仅在较高温度下自发进行。

当 ΔH 为正值且 ΔS 为负值时，ΔG 恒为正值，反应在所有温度下均为非自发反应。

对于任何反应混合物组成，该反应的吉布斯自由能变化 ΔG 等于标准自由能与 RT 乘以反应商的自然对数之和。

当反应物和产物处于平衡状态时，自由能变化为零，反应商等于平衡常数。因此，标准自由能变化等于负的 RT ln(K)。

如果 ΔG° 小于零，则 ln(K) 为正值，意味着 K 大于 1。在此情况下，平衡时有利于产物的生成。平衡常数越大，吉布斯自由能的降低幅度就越大。

具有负ΔG值的反应会向环境释放自由能，称为“放能反应”。

相反，如果 ΔG° 大于零，则 ln(K) 为负值，意味着 K 小于 1，反应的逆向进行占优势。

具有正ΔG的反应会从环境中吸收自由能，这类反应称为“吸能反应”。