Gibbs vrije energie

De tweede wet van de thermodynamica stelt dat voor alle spontane processen de entropie van het universum de som van de entropie van het systeem en de entropie van de omgeving toeneemt. Hoewel de entropie van het systeem kan worden berekend uit standaard molaire entropieën, is de entropie van de omgeving moeilijker te berekenen of te meten. Daarom definieerde J.Willard Gibbs een nieuwe thermodynamische functie, die het mogelijk maakt spontaniteit uitsluitend te bepalen door de entropie en enthalpie van het systeem en niet door de omgeving.

Bedenk dat onder constante druk-en temperatuuromstandigheden de delta S van de omgeving gelijk is aan de negatieve delta H van het systeem gedeeld door de temperatuur T.Deze term kan worden vervangen door de vergelijking die de tweede wet vertegenwoordigt. Wanneer beide zijden worden vermenigvuldigd met negatieve T, wordt de vergelijking nu negatief T maal de delta S van het universum gelijk is aan de delta H van het systeem minus T maal de delta S van het systeem. De thermodynamische functies aan de rechterkant van de vergelijking enthalpie en entropie zijn beide uitsluitend afhankelijk van het systeem.

Omdat zowel enthalpie als entropie toestandsf