Calculadora de energia livre de Gibbs não padrão
Uma reação com ΔG° de −30 kJ/mol e quociente de reação de 0,1 a 298,15 K tem ΔG real de −35,70800950243 kJ/mol. Informe ΔG°, Q e a temperatura para ver a correção RT ln(Q) e se a reação avança como está escrita. Grátis no seu navegador.
- Grátis
- Funciona no seu navegador
- Sem cadastro
- Seus dados não saem do seu aparelho
Executar grátis
Exemplo resolvido
- Δg°
- -30
- Quociente de reação Q
- 0,1
- Criatividade
- 298,15
- Δg
- -35,7080095024
- ΔG
- -35,7080095024
- Energia de Gibbs
- -35,7080095024
- ΔG°
- -30
Reações químicas raramente ficam no estado padrão. Quando atividades ou pressões parciais fazem o quociente de reação Q diferir de um, a variação de energia livre que decide o impulso é o valor não padrão ΔG igual a ΔG° mais R T vezes o logaritmo natural de Q. Esta capacidade recebe uma energia livre de Gibbs padrão, um quociente de reação positivo e a temperatura absoluta em kelvin, aplica a constante dos gases com contabilidade em quilojoules ou joules, e devolve a variação real de energia livre junto com a correção RT ln(Q), logaritmos de Q e um rótulo de espontaneidade por sinal. Q zero ou negativa falha com entrada inválida porque o logaritmo é indefinido. O caminho é aritmética determinística pura sem rede, modelo ou relógio.
Por que o valor padrão não conta a história toda
As reações quase nunca acontecem no estado padrão. O ΔG° descreve o momento em que todas as espécies estão na atividade padrão, ou seja, quando o quociente de reação Q vale um. Assim que as atividades ou as pressões parciais se afastam desse ponto, a variação de energia livre que decide o sentido é ΔG = ΔG° + RT ln(Q). R é a constante dos gases, 0,008314462618 kJ por mol e kelvin, a menos que você mude para joules; T é a temperatura absoluta em kelvin, e Q é o quociente sem unidade formado pelas espécies presentes. Quando Q vale um, o logaritmo zera e o ΔG fica igual ao ΔG°.
Como ler o termo de correção
Pegue um ΔG° de −30 kJ/mol, um quociente de 0,1 e 298,15 K. RT vale 2,478957029557 kJ/mol e ln Q é −2,302585092994, então a correção é −5,70800950243 e o ΔG fica em −35,70800950243 kJ/mol: espontânea e mais impulsionada que nas condições padrão. Um quociente abaixo de um sempre deixa a correção negativa; acima de um ela fica positiva e a reação se torna menos favorável como está escrita. Os erros mais comuns são misturar tabelas em joules e em quilojoules, digitar a temperatura em graus Celsius e usar um quociente zero ou negativo, que é recusado porque o logaritmo não existe.
Casos de uso
Verificação de lição de casa e exames
Alunos digitan ΔG°, Q e T, comparam o ΔG devolvido e o termo RT ln(Q) com o trabalho à mão, e obtêm erro claro quando Q é zero, negativa ou um campo está ausente.
Perguntas frequentes
O que acontece se Q for zero ou negativa?
O logaritmo natural de Q é indefinido para quocientes de reação zero ou não positivos.
A calculadora de energia livre de Gibbs não padrão é gratuita?
A ferramenta do navegador roda grátis no seu dispositivo.
Um ΔG negativo significa que a reação é espontânea nestas condições?
Mudar Q pode inverter o sinal mesmo se ΔG° permanecer fixo.
Por que um quociente de reação pequeno deixa a reação mais favorável?
Porque, com Q abaixo de um, o logaritmo é negativo e o termo RT ln(Q) puxa o ΔG para baixo, deixando a reação direta mais impulsionada que no estado padrão. Um Q acima de um faz o contrário.
Posso digitar o ΔG° em joules em vez de quilojoules?
Sim. Escolha joules por mol como unidade de energia e a constante dos gases passa a 8,314462618 J por mol e kelvin. Por padrão a calculadora trabalha em quilojoules por mol, com R de 0,008314462618.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-non-standard \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"delta_g0":-30,"Q":0.1,"temperature":298.15}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-non-standard", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"delta_g0": -30,
"Q": 0.1,
"temperature": 298.15
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-non-standard",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"delta_g0": -30,
"Q": 0.1,
"temperature": 298.15
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-non-standard", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"delta_g0":-30,"Q":0.1,"temperature":298.15}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"delta_g0":-30,"Q":0.1,"temperature":298.15}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-non-standard", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"delta_g0": -30,
"Q": 0.1,
"temperature": 298.15
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.gibbs_non_standard",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Como a energia livre de Gibbs não padrão é calculada
Sob temperatura e pressão constantes a variação instantânea de energia livre de uma reação como escrita é ΔG igual a ΔG° mais R T ln(Q), onde ΔG° é a variação de energia livre padrão no estado padrão escolhido, R é a constante dos gases, T é a temperatura absoluta em kelvin e Q é o quociente de reação adimensional construído a partir de atividades ou pressões parciais das espécies presentes. Quando Q é um o logaritmo se anula e ΔG colapsa para ΔG°; quando Q é menor que um a correção é negativa e o processo direto está mais impulsionado do que sob condições padrão; quando Q é maior que um a correção é positiva e a superfície de energia livre é menos favorável como escrita. Forneça os campos obrigatórios delta_g0 para a energia de Gibbs padrão, Q para o quociente de reação e temperature em kelvin (aliases incluem delta_G0, dg0, standard_gibbs, G0, quotient, reaction_quotient, T, temp e temp_K). O energy_unit opcional tem padrão kJ/mol de modo que R se toma como aproximadamente zero ponto zero zero oito três um quatro kJ por mol kelvin; defina energy_unit como J/mol quando sua tabela de ΔG° estiver em joules e quiser R em joules SI. Temperatura negativa ou zero é rejeitada, e qualquer Q não positivo falha com invalid_input para que chamadores nunca recebam um NaN silencioso do ln de um argumento não positivo. Entradas idênticas sempre produzem o mesmo JSON porque o caminho é aritmética pura.
Lendo a resposta: ΔG, RT ln(Q) e classificação
Em caso de sucesso a resposta inclui delta_g, o alias delta_G e gibbs_energy —todos iguais à energia livre não padrão calculada— mais delta_g0, delta_G0 e standard_gibbs ecoando a entrada padrão após arredondamento estável. Q é ecoado com ln_Q e log10_Q para que cadernos de laboratório mostrem logaritmos naturais ou comuns sem recalcular. temperature e T reafirmam kelvin; R é a constante dos gases usada na unidade de energia da requisição; rt é R vezes T; rt_ln_q é o termo de correção completo adicionado a ΔG°. energy_unit e energy_mode documentam se a contabilidade em quilojoule ou joule se aplicou, e constants.R_SI_J registra a constante de gases SI usada antes de qualquer escala em quilojoule. classification é spontaneous, non_spontaneous ou equilibrium pelo sinal do ΔG devolvido; spontaneous é um booleano verdadeiro só quando essa energia livre é negativa, de modo que distintivos de UI não precisam de lógica de sinal extra. formula reafirma ΔG = ΔG° + RT ln(Q), e method é sempre gibbs_non_standard para que o código a jusante possa ramificar sem farejar formas. Use delta_g sozinho quando uma planilha precisar de um único número; use rt_ln_q quando um relatório deva separar o termo padrão da correção de concentração ou pressão. Mensagens de validação que mencionam Q não positivo ou delta_g0, Q ou temperature ausentes nomeiam o campo para que uma célula em branco seja fácil de corrigir.
Uso da API, preços, laboratórios de sala e limites práticos
Chame a calculadora gratuita de energia livre de Gibbs não padrão no navegador para checagens de lição de casa, demos de aula e estimativas rápidas de impulso ao equilíbrio sem instalar um pacote de termoquímica. A capacidade nunca converte Celsius para kelvin por você —some duzentos e setenta e três ponto quinze você mesmo— e nunca inventa valores de tabela ausentes para ΔG° ou atividades dentro de Q. Envie um corpo JSON com os números obrigatórios delta_g0, Q e temperature; aliases documentados como standard_gibbs, reaction_quotient e T são aceitos pelo motor e pelos SDKs. Use a API pré-paga quando uma plataforma de tutoria, ficha de processo, ajudante de triagem de materiais ou gerador de currículo precisar de um contrato estável sob saldo KIT a US$ 0,002 por item bem-sucedido; falhas de validação nunca consomem saldo após a rejeição do motor. Emparelhe este endpoint com ajudas de constante de equilíbrio ou energia livre padrão quando primeiro obtiver ΔG° ou K, depois alimente esses valores aqui com uma temperatura de processo e um Q medido ou assumido. Autores que publicam SDKs podem mapear classification e spontaneous em distintivos, e expor delta_g com energy_unit como a coluna numérica principal que alunos comparam com o trabalho à mão.
Casos de integração
Apps de ensino e drills autoavaliados
Ferramentas de currículo geram exercícios de energia livre não padrão com JSON estruturado para cartões, rubricas e folhas de passos sem embutir um banco termoquímico completo.
Cadernos de laboratório e calculadoras de processo
Scripts convertem energias livres padrão fornecidas e quocientes de reação medidos em valores reais de ΔG e flags de espontaneidade para balanços de energia e demos de ensino via endpoint pré-pago estável.
Perguntas técnicas
Como calculo a energia livre de Gibbs não padrão ΔG?
Envie JSON com delta_g0 (ΔG°), Q (quociente de reação) e temperature em kelvin. A resposta inclui delta_g igual a ΔG° mais RT ln(Q) e o termo de correção rt_ln_q.
Que unidades de energia a calculadora usa?
O energy_unit padrão é kJ/mol, de modo que R é escalado para kJ/(mol·K). Defina energy_unit como J/mol quando ΔG° estiver em joules e quiser R em joules SI.