V zgodnjih dneh kemije so kemiki uporabljali izraz "pripadnost", da so opisali silo, ki je odgovorna za kemične reakcije. V sodobni dobi se afiniteta imenuje Gibbsova prosta energija.
Opredelitev
Gibbs prosta energija je merilo možnosti povratnega ali največjega dela, ki ga lahko izvaja sistem s konstantno temperaturo in tlakom. Je termodinamična lastnost, ki jo je leta 1876 določil Josiah Willard Gibbs, da napoveduje, ali se bo postopek izvajal spontano pri konstantni temperaturi in tlaku. Gibbs brezplačno energijo G je opredeljeno kot
G = H - TS
kje H, T, in S so tisti entalpija, temperature in entropije. The SI enota za Gibbsovo energijo je kilodžula.
Spremembe Gibbsove brezplačne energije G ustrezajo spremembam proste energije za procese pri konstantni temperaturi in tlaku. Sprememba Gibbsove brezplačne spremembe energije je največje neširitveno delo, ki ga lahko dosežemo v zaprtih sistemih pod temi pogoji; ΔG je negativen za spontani procesi, pozitiven za nespontani procesiin nič za ravnotežne procese.
Gibbsova brezplačna energija se imenuje tudi (G), Gibbsova prosta energija, Gibbsova energija ali Gibbsova funkcija. Včasih se za razlikovanje od proste energije Helmholtz uporablja izraz "prosta entalpija".
Terminologija, ki jo priporoča Mednarodna zveza čiste in uporabne kemije (IUPAC) je Gibbsova energija ali Gibbsova funkcija.
Pozitivna in negativna prosta energija
Znak Gibbsove energijske vrednosti se lahko uporabi za določitev, ali kemična reakcija poteka spontano ali ne. Če je znak za ΔG je pozitiven, za nastanek reakcije je treba vnesti dodatno energijo. Če je znak za ΔG je negativna, reakcija je termodinamično ugodne in se bodo pojavile spontano.
Vendar to, da reakcija pride spontano, še ne pomeni, da se pojavi hitro. Nastajanje rje (železov oksid) iz železa je spontano, vendar se pojavlja prepočasi, da bi ga opazili. Reakcija:
C(s)diamant → C(s)grafit
ima tudi negativno ΔG pri 25 ° C in 1 atmosferi se zdi, da se diamanti ne spremenijo spontano v grafit.