吉布斯自由能计算
内容提要
“老董工具箱”提供吉布斯自由能在线计算器，支持标准、反应及温度依赖三种计算模式。用户输入焓变、熵变、温度等参数即可算出ΔG，并判断反应自发性、平衡状态及平衡常数。工具附有公式原理说明，包括ΔG=ΔH-TΔS、ΔG°=-RT lnK及考虑热容变化的温度依赖公式。
延伸解读
三种计算模式的区别与适用场景
该工具提供标准、反应和温度依赖三种计算模式。标准模式基于ΔG=ΔH-TΔS，适用于已知焓变和熵变的情况；反应模式通过产物与反应物标准吉布斯自由能之和的差值计算，适合有标准生成自由能数据的反应；温度依赖模式引入等压热容变化ΔCp，公式为ΔG(T)=ΔH°-TΔS°+ΔCp(T-T₀)，适用于温度范围较大、需考虑热容影响的精确计算。用户应根据已有数据和精度要求选择模式。
计算结果的多维度解读
计算后工具不仅给出ΔG值，还展示焓变贡献ΔH和熵变贡献-TΔS，帮助理解驱动反应的主要因素。同时根据ΔG符号判断反应自发性：ΔG<0自发，ΔG=0平衡，ΔG>0非自发。此外，通过K=e^(-ΔG/RT)计算平衡常数，将热力学数据与平衡位置关联。这些输出让用户能全面评估反应方向与限度，而不仅得到一个数值。
使用时的注意事项与局限性
工具默认温度为298.15 K（25°C），但用户可修改。标准模式假设ΔH和ΔS不随温度变化，在温度变化较大时可能不准确；温度依赖模式虽引入ΔCp，但公式为近似处理，且要求ΔCp为常数。此外，平衡常数计算基于ΔG°=-RT lnK，需确保输入的是标准吉布斯自由能变化。用户应注意单位统一（如kJ与J的换算），并理解计算结果仅适用于所设条件。
Q&A
吉布斯自由能的计算公式是什么？
ΔG = ΔH - TΔS，其中ΔG是吉布斯自由能变化，ΔH是焓变，T是温度，ΔS是熵变。
如何根据ΔG判断反应是否自发？
当ΔG < 0时，反应自发进行；ΔG = 0时，反应处于平衡；ΔG > 0时，反应非自发。
吉布斯自由能与平衡常数有什么关系？
ΔG° = -RT ln(K)，其中R是气体常数(8.314 J/(mol·K))，T是温度(K)，K是平衡常数。
温度依赖的吉布斯自由能如何计算？
使用公式 ΔG(T) = ΔH° - TΔS° + ΔCp(T-T₀)，其中ΔCp是等压热容变化，适用于温度范围较大的情况。
在线计算吉布斯自由能需要输入哪些参数？
根据计算模式不同，需要输入焓变(ΔH)、熵变(ΔS)、温度(T)，或产物与反应物的标准吉布斯自由能之和，以及等压热容变化(ΔCp)等。
吉布斯自由能计算器支持哪些计算模式？
支持标准吉布斯自由能、反应吉布斯自由能和温度依赖计算三种模式。
