Qu'est-ce que le calculateur d'enthalpie libre de Gibbs ?
Cet outil détermine la variation d'enthalpie libre (\(\Delta G\)) d'une réaction chimique à partir de sa variation d'enthalpie (\(\Delta H\)), de la température absolue (\(T\)) et de sa variation d'entropie (\(\Delta S\)). La valeur de \(\Delta G\) indique si une réaction peut se produire spontanément à température et pression constantes : un \(\Delta G\) négatif signifie que le processus est thermodynamiquement favorable (exergonique), un \(\Delta G\) positif qu'il est non spontané (endergonique), et un \(\Delta G = 0\) que le système se trouve à l'équilibre.
Comment l'utiliser
Saisissez la variation d'enthalpie \(\Delta H\) en kJ/mol, la température \(T\) en kelvins (K) et la variation d'entropie \(\Delta S\) en J/mol·K. Comme \(\Delta H\) est exprimée en kilojoules et \(\Delta S\) en joules, le calculateur convertit automatiquement \(\Delta S\) en kJ/mol·K (en la divisant par 1000) avant de combiner les deux termes : votre résultat reste ainsi cohérent, exprimé en kJ/mol.
La formule expliquée
L'équation de référence est $$\Delta G = \Delta H - T\,\Delta S$$ Le terme enthalpique traduit les échanges de chaleur (formation et rupture des liaisons), tandis que le terme entropique \(T\,\Delta S\) rend compte de l'évolution du désordre, pondérée par la température. Lorsque la température augmente, la contribution de l'entropie s'amplifie, ce qui peut inverser le signe de \(\Delta G\) et modifier le caractère spontané ou non de la réaction.
Exemple résolu
Pour la formation de l'eau liquide, on a \(\Delta H \approx -285{,}8\) kJ/mol, \(\Delta S \approx -163{,}2\) J/mol·K, à \(T = 298{,}15\) K. On convertit \(\Delta S\) : \(-163{,}2 / 1000 = -0{,}1632\) kJ/mol·K. On obtient alors $$\Delta G = -285{,}8 - (298{,}15 \times -0{,}1632) = -285{,}8 + 48{,}658 = -237{,}14 \text{ kJ/mol}$$ Comme \(\Delta G\) est négatif, la réaction est spontanée.
FAQ
Pourquoi diviser \(\Delta S\) par 1000 ? \(\Delta S\) est généralement tabulée en J/mol·K, alors que \(\Delta H\) est donnée en kJ/mol ; la division convertit \(\Delta S\) en kJ/mol·K afin que les deux termes partagent la même unité.
Que signifie un \(\Delta G\) négatif ? La réaction libère de l'énergie libre et se déroule spontanément dans le sens direct à la température considérée.
Le signe de \(\Delta G\) peut-il changer avec la température ? Oui. Lorsque \(\Delta H\) et \(\Delta S\) ont le même signe, le terme \(T\,\Delta S\) peut devenir prépondérant à haute ou basse température et faire basculer la spontanéité de la réaction.
