Energía de Gibbs desde K de equilibrio
Una constante de equilibrio de 15000 a 298,15 K da un ΔG° de −23,8371685897 kJ/mol, así que se favorecen los productos. Indique K y la temperatura en kelvin y obtenga ΔG° en julios y kilojulios por mol, con ln K y RT. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Constante de equilibrio termodinámico K
- 15 000
- Temperatura (K)
- 298,15
- R (J·mol⁻¹·K⁻¹)
- 8,314462618
- ln K
- 9,6158054801
- RT
- 2 478,95702956
- ΔG (J/mol)
- -23 837,1685897
La constante de equilibrio termodinámica K y el cambio estándar de energía libre de Gibbs son dos caras de la misma fuerza impulsora del estado estándar. A la temperatura absoluta T el vínculo exacto es Delta G° igual a menos R T por el logaritmo natural de K: cuando K es mayor que uno el logaritmo es positivo y Delta G° es negativo de modo que los productos se favorecen bajo condiciones estándar; cuando K es menor que uno Delta G° es positivo y se favorecen los reactivos; cuando K igual a uno el cambio de energía libre es cero y el estado estándar está en equilibrio. Esta calculadora toma una constante de equilibrio finita positiva y una temperatura en kelvin, aplica la constante molar de los gases CODATA en julios por mol por kelvin, y devuelve Delta G° en julios por mol y en kilojulios por mol junto con ln(K), el producto R T y una etiqueta clara de favorabilidad. K cero o negativa se rechaza con un error explícito de entrada inválida porque el logaritmo no está definido ahí; el kelvin negativo se rechaza igualmente.
Cómo se calcula ΔG° a partir de la constante de equilibrio
Parta de la relación fundamental que conecta la energía de Gibbs de reacción estándar con la constante de equilibrio termodinámica a la temperatura T: Delta G° igual a menos R por T por ln(K). Aquí K es adimensional y es la verdadera constante de equilibrio termodinámica a esa temperatura, R es la constante molar de los gases fijada en ocho punto tres uno cuatro cuatro seis dos seis uno ocho julios por mol por kelvin, y T es la temperatura absoluta en la escala kelvin.
Tomar el logaritmo natural mapea K mayor que uno a una energía libre negativa, K menor que uno a una energía libre positiva, y K igual a uno a energía libre cero, lo que coincide con el enunciado de los libros de que constantes de equilibrio grandes significan estados estándar favorecidos por productos. La misma identidad puede escribirse con logaritmos comunes como menos dos punto tres cero tres R T log diez de K; esta implementación usa la forma natural con Math.log por estabilidad numérica y claridad.
Como R se expresa en julios, el resultado primario se informa en julios por mol y un segundo campo divide por mil para kilojulios por mol sin cambiar la aritmética subyacente. La temperatura absoluta no debe ser negativa; los valores kelvin por debajo de cero fallan la validación. El cero kelvin se acepta como caso límite matemático y produce Delta G° igual a cero para cualquier K finita positiva.
Campos ausentes, cadenas no numéricas, NaN e Infinity fallan la validación antes de cualquier aritmética, y K menor o igual que cero falla con un mensaje claro de que el logaritmo no está definido.
Dónde aparecen los cálculos de equilibrio a Gibbs en el trabajo real
Los cursos de química general y física asignan interminables tablas que convierten constantes de equilibrio publicadas en energías libres estándar y preguntan si productos o reactivos se favorecen a una temperatura dada; un único oráculo de confianza que devuelve tanto el número como la clase de favorabilidad agiliza la calificación y el montaje de demostraciones. Los químicos de proceso que criban reacciones candidatas a temperatura fija estiman la fuerza impulsora estándar a partir de K medida o estimada antes de invertir en cinética o estudios de catalizador.
Los modelos ambientales y de geoquímica convierten productos de solubilidad mineral tabulados en afinidades de energía libre con el mismo logaritmo isoterma una vez que las convenciones de actividad son coherentes. Los cuadernos de laboratorio que ya informan K a partir de puntos finales de valoración o mesetas espectroscópicas pueden convertir esas constantes en Delta G° sin rederivar la constante de gases ni arriesgar mezclas de unidades entre julios y kilojulios.
Si más adelante necesita energía libre de Gibbs a partir de entalpía y entropía, dependencia de temperatura de van't Hoff de K, o energías libres de formación tabuladas desde bases de datos, trátelos como intenciones de búsqueda y páginas de aterrizaje separadas en lugar de sobrecargar esta calculadora de constante de equilibrio.
Qué puede hacer con ella
Claves de respuesta de deberes y exámenes
Convierta constantes de equilibrio del libro y temperaturas kelvin en ΔG° (J/mol y kJ/mol) con una etiqueta compartida de favorabilidad productos/reactivos para docentes y calificadores automáticos.
Cribado de reacciones a partir de K medida
Convierta una constante de equilibrio experimental o estimada a la temperatura de proceso en una fuerza impulsora de energía libre estándar antes del trabajo cinético o de escalado.
Preguntas frecuentes
¿Qué fórmula usa esta calculadora?
Usted aporta la constante de equilibrio K y la temperatura absoluta en kelvin; la respuesta devuelve ΔG° en J/mol y kJ/mol más una etiqueta de favorabilidad.
¿Qué ocurre si la constante de equilibrio es cero o negativa?
El logaritmo natural no está definido para K ≤ 0, de modo que las constantes de equilibrio cero o negativas se rechazan antes de cualquier aritmética.
¿Cómo se decide la favorabilidad?
La cinética y las actividades no estándar quedan fuera de alcance.
¿Cuánto cuesta?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.
¿Qué significa una constante de equilibrio igual a 1?
Que el logaritmo natural vale cero, de modo que ΔG° es cero y el estado estándar está en equilibrio. Con K mayor que 1 se favorecen los productos y con K menor que 1, los reactivos.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-from-equilibrium \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"k":15000,"temperature_k":298.15}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-from-equilibrium", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
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body: JSON.stringify({
"k": 15000,
"temperature_k": 298.15
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-from-equilibrium",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"k": 15000,
"temperature_k": 298.15
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-from-equilibrium", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"k":15000,"temperature_k":298.15}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"k":15000,"temperature_k":298.15}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-from-equilibrium", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"k": 15000,
"temperature_k": 298.15
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.gibbs_from_equilibrium",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Cómo se calcula ΔG° a partir de la constante de equilibrio
Toda la tubería es aritmética de punto flotante determinista sin semillas aleatorias, sin marcas de tiempo de reloj, sin llamadas de red y sin deriva de modelo, de modo que números idénticos producen siempre el mismo JSON.
Qué envía y qué recibe de vuelta
Las cadenas formula y method documentan la forma cerrada para auditorías y diapositivas didácticas. Comprobaciones clásicas incluyen valores a temperatura ambiente cerca de doscientos noventa y ocho punto uno cinco kelvin con K mucho mayor que uno, casos endotérmicos escasos en productos con K mucho menor que uno, y el borde de equilibrio donde K igual a uno exactamente de modo que Delta G° es cero. Envíe dos números finitos bajo los campos k y temperature_k. Ambos campos son obligatorios. k es la constante de equilibrio termodinámica y debe ser estrictamente mayor que cero; cualquier valor cero o negativo falla con invalid_input y un mensaje de que la constante de equilibrio no puede ser cero o negativa porque ln(K) no está definido para K menor o igual que cero. temperature_k es la temperatura absoluta en kelvin y debe ser mayor o igual que cero; cualquier valor negativo falla con invalid_input. En el éxito la respuesta repite las entradas limpias, informa r_j_per_mol_k como la constante de gases fija, informa ln_k como el logaritmo natural de K, informa rt como el producto R por T en julios por mol, informa delta_g_j_mol como menos R T ln(K) en julios por mol, informa delta_g_kj_mol como la misma cantidad en kilojulios por mol, y fija favorability a products_favored cuando Delta G° es negativo, reactants_favored cuando es positivo, o equilibrium cuando Delta G° es numéricamente cero dentro de una tolerancia de punto flotante minúscula. El precio de las llamadas API exitosas es la base publicada de $0.002 por ítem; los fallos de validación no consumen saldo prepago.
Dónde aparecen los cálculos de equilibrio a Gibbs en el trabajo real
Como esta capacidad es un motor de análisis puro, el precio de la API es la base publicada de $0.002 por ítem exitoso y la validación fallida no consume saldo.
Casos de integración
Casos favorecidos por productos frente a reactivos
Compare resultados de K grande y K pequeña a la misma temperatura para ver cuándo ΔG° cambia de signo alrededor de K = 1.
Preguntas técnicas
¿Qué unidades se usan para ΔG°?
El resultado primario son julios por mol (delta_g_j_mol) usando R en J/(mol·K). El mismo valor se informa también en kilojulios por mol como delta_g_kj_mol (dividido por 1000).