Chemisches Gleichgewicht • Freie Enthalpie • EnthalpieEntropieAktivierungsenergieKatalysatoren
Freie Enthalpie (G)

Die Änderung der freien Enthalpie gibt an, ob (und wie weit) das Gleichgewicht einer chemischen Reaktion auf der Seite der Ausgangsverbindungen oder der Endprodukte liegt.

Im Beispiel ist die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser dargestellt ("Knallgasreaktion"). Die Freie Enthalpie für diese Reaktion ergibt sich über die angegebene Formel aus der bei der Reaktion freiwerdenden Energie (Enthalpie, H) und der Änderung der Entropie (S). Für die Knallgasreaktion überwiegt der große freiwerdende Energiebetrag die leichte Abnahme der Entropie bei weitem. Das Gleichgewicht der Reaktion liegt weit auf der Seite des Produkts.

Gemäß des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik verlaufen alle Reaktionen freiwillig, bei denen die Ordnung des Gesamtsystems abnimmt. Die Veränderung der Ordnung des Gesamtsystems (Freie Enthalpie) ergibt sich aus der Veränderung des Ordnungszustands der Reaktionspartner selbst (T * DS) und der Veränderung des Ordnungszustands der Umgebung. Die letztgenannte Größe entspricht der verbrauchten oder freiwerdenden Wärmeenergie (Enthalpie) bei der gegebenen Reaktion, da eine Erwärmung einer Zunahme der Unordnung, eine Abkühlung einer Abnahme der Unordnung entspricht. Bei negativen Werten für die Freie Enthalpie verläuft die entsprechende chemische Reaktion freiwillig, das chemische Gleichgewicht liegt auf der Seite der Produkte. Bei positiven Werten für die Freie Enthalpie verläuft die chemische Reaktion nicht freiwillig, das chemische Gleichgewicht liegt auf der Seite der Ausgangsverbindungen.