Calculateur de l'enthalpie libre de Gibbs à partir de la constante d'équilibre

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Constante d'équilibre (K)

Température (K)

Résultats

Variation d'enthalpie libre standard (ΔG°)

-17,124

kJ/mol

ΔG° (J/mol)	-17 124,03
ln(K)	6,9078
Constante des gaz parfaits R	8,314462618 J/(mol·K)

À quoi sert ce calculateur

Cet outil détermine la variation d'enthalpie libre standard (ΔG°) d'une réaction chimique à partir de sa constante d'équilibre K et de la température absolue T. La relation \(\Delta G^{\circ} = -RT \ln K\) fait le pont entre la thermodynamique et l'équilibre chimique : elle indique si une réaction est spontanée dans les conditions standard. Un ΔG° négatif (K > 1) traduit une réaction favorable aux produits, tandis qu'un ΔG° positif (K < 1) traduit une réaction favorable aux réactifs.

Comment l'utiliser

Saisissez la constante d'équilibre K, sans dimension (elle doit être strictement positive), ainsi que la température en kelvins (K). Pour 25 °C, utilisez 298,15 K. Le calculateur affiche ΔG° à la fois en kJ/mol (la valeur mise en avant) et en J/mol, accompagné de \(\ln(K)\) pour que vous puissiez vérifier les étapes intermédiaires.

La formule expliquée

L'équation s'écrit

$$\Delta G^{\circ} = -R\,\text{Temperature (K)}\,\ln\!\left(\text{K}\right)$$

où \(R = 8{,}314462618\ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}\) est la constante universelle des gaz parfaits, T la température absolue en kelvins et K la constante d'équilibre. Comme \(\ln K\) est sans dimension et que \(RT\) s'exprime en J/mol, ΔG° est obtenu en joules par mole ; il suffit de diviser par 1000 pour le convertir en kJ/mol.

ΔG° is negative when K > 1 (products favored) and positive when K < 1 (reactants favored), crossing zero at K = 1.

Exemple résolu

Supposons K = 1000 à T = 298,15 K. On a alors \(\ln(1000) \approx 6{,}907755\).

$$\Delta G^{\circ} = -(8{,}314462618)(298{,}15)(6{,}907755) \approx -17\,123\ \text{J/mol} \approx -17{,}12\ \text{kJ/mol}$$

La valeur élevée de K et le ΔG° fortement négatif confirment une réaction nettement favorable aux produits.

A spontaneous reaction releases free energy: products lie below reactants and the equilibrium favors products.

Foire aux questions

Pourquoi la température doit-elle être en kelvins ? Les équations thermodynamiques exigent une température absolue. Pour convertir des degrés Celsius en kelvins, ajoutez 273,15.

Que se passe-t-il si K vaut 1 ? \(\ln(1) = 0\), donc \(\Delta G^{\circ} = 0\) : la réaction est exactement à l'équilibre dans les conditions standard, sans aucune force motrice nette.

K peut-il être négatif ou nul ? Non. Une constante d'équilibre est toujours positive, car les concentrations et les pressions partielles le sont également ; \(\ln K\) n'est donc pas défini pour K ≤ 0.