Trong lĩnh vực nhiệt động lực học, các gibbs hàm được xếp vào mục lục như một nhiệt động lực học tiềm năng, trong ngắn hạn, nó là một hàm trạng thái dài, trong đó cung cấp các điều kiện của sự ổn định và tự phát đối với một hoá chất phản ứng. Định luật thứ hai của nhiệt động lực học cho rằng một phản ứng hóa học tự nhiên có thể làm cho năng lượng hiện diện trong vũ trụ tăng lên và đồng thời, nó là một hàm của entropi của môi trường và hệ thống.
Mục đích của hàm gibbs là xác định xem phản ứng có phát sinh tự nhiên hay không, chỉ tính đến các biến của hệ thống. Chức năng này được tượng trưng bằng chữ G.
Việc tính toán hàm này dựa trên những điều sau: về sự tăng hoặc giảm của entropi liên kết với phản ứng và nhiệt lượng lớn nhất mà nó yêu cầu hoặc nhiệt lượng đã được giải phóng bởi nó. Người tạo ra nó là nhà vật lý Josiah Willard Gibbs, người đã có những đóng góp đầu tiên của mình thông qua nền tảng lý thuyết của nhiệt động lực học.
Công thức cố định để tính hàm Gibbs là: G = H-TS
Trong đó T đại diện cho tổng nhiệt độ. Trong một quá trình thực hiện ở nhiệt độ không đổi, sự thay đổi năng lượng tự do của hệ (ΔG) được ký hiệu bằng biểu thức: ΔG = ΔH - T.ΔS.
ΔG = đại diện cho sự khác biệt hiện có của năng lượng tự do.
ΔH = đại diện cho sự khác biệt entanpi.
T = đại diện cho nhiệt độ tuyệt đối
ΔS = đại diện cho sự khác biệt entropy
Muốn biết hàm G có liên quan hay không với tính tự phát của phản ứng thì cần lưu ý nhiệt độ và áp suất không đổi. Bây giờ, trong các phản ứng hóa học, giá trị tạo ra ΔG có thể được dịch theo cách này:
- Khi ΔG bằng 0, phản ứng ổn định hoặc ở trạng thái cân bằng.
- Khi ΔG lớn hơn 0, phản ứng không tự nhiên.
- Khi ΔG nhỏ hơn 0, phản ứng là tự nhiên.
Tầm quan trọng của chức năng này nằm ở chỗ, thông qua đó, thế giới công nghệ có thể biết được lượng năng lượng hiện có. Điều quan trọng cần nhớ là khuynh hướng tự nhiên của năng lượng tự do là sự suy giảm dần dần của nó, điều này cho thấy thực tế là mỗi ngày sẽ có ít năng lượng sử dụng hơn.
