Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

2026-08-26T09:02:37Z

Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29443867; atribusi sumber disertakan.

2026-08-26T08:23:04Z

Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29443867; atribusi sumber disertakan.

Halaman baru

Dalam [[termodinamika]], '''energi bebas Gibbs''' (nama yang direkomedasikan [[International Union of Pure and Applied Chemistry|IUPAC]]: '''energi Gibbs''' atau '''fungsi Gibbs'''; juga dikenal sebagai '''entalpi bebas''' untuk membedakannya dari [[energi bebas Helmholtz]]) adalah suatu [[potensial termodinamika]] yang dapat digunakan untuk menghitung [[kerja (fisika)|kerja]] reversibel maksimum yang dapat dilakukan oleh sistem [[termodinamika]] pada [[suhu]] dan [[tekanan]] konstan ([[isotermal]], [[Proses isobarik|isobarik]]). Sama seperti dalam [[mekanika]], di mana penurunan [[energi potensial]] didefinisikan sebagai kerja maksimum yang dapat dilakukan, potensial yang berbeda juga memiliki arti yang berbeda. Penurunan energi bebas Gibbs ([[Joule|J]] dalam [[Sistem Satuan Internasional|SI]]) adalah jumlah maksimum pekerjaan non-ekspansi yang dapat diekstraksi dari [[sistem tertutup|sistem termodinamika tertutup]]; maksimum tersebut dapat dicapai hanya dalam proses [[proses reversibel (termodinamika)|yang sepenuhnya reversibel]]. Ketika sebuah sistem berubah secara reversibel dari keadaan awal ke keadaan akhir, penurunan energi bebas Gibbs sama dengan kerja yang dilakukan oleh sistem ke lingkungannya, dikurangi dengan kerja dari gaya [[tekanan]].

Energi Gibbs (juga dirujuk sebagai ''G'') juga merupakan potensial termodinamika yang diminimalkan saat sistem mencapai [[kesetimbangan termodinamika|kesetimbangan]] pada tekanan dan suhu konstan. Derivasinya sehubungan dengan koordinat reaksi sistem yang hilang pada titik kesetimbangan. Dengan demikian, pengurangan ''G'' adalah kondisi yang diperlukan untuk spontanitas proses pada [[tekanan]] dan [[suhu]] konstan.

Energi bebas Gibbs, yang pada awalnya disebut ''energi yang tersedia'', dikembangkan pada tahun 1870 oleh ilmuwan Amerika [[Josiah Willard Gibbs]]. Pada tahun 1873, Gibbs menggambarkan "energi yang tersedia" ini sebagai

Keadaan awal benda, menurut Gibbs, seharusnya sedemikian rupa sehingga "benda dapat dibuat untuk melewatinya dari keadaan energi yang dilepaskan melalui proses reversibel". Pada tahun 1876 [[Masterpiece|magnum opus]] ''On The Equilibrium of Heterogeneous Substances'', sebuah analisis grafis dari sistem kimia multi-fasa, dia melibatkan pemikirannya tentang energi bebas kimia secara penuh.

== Definisi ==

Energi bebas Gibbs didefinisikan sebagai:
:<math>G(p,T) = U + pV - TS </math>

yang sama dengan:
:<math>G(p,T) = H - TS </math>

di mana:
* ''U'' adalah [[energi dalam]] (satuan SI: [[joule]])
* ''p'' adalah [[tekanan]] (satuan SI: [[pascal]])
* ''V'' adalah [[Volume (termodinamika)|volume]] (satuan SI: m3)
* ''T'' adalah [[suhu]] (satuan SI: [[kelvin]])
* ''S'' adalah [[entropi]] (satuan SI: joule per kelvin)
* ''H'' adalah [[entalpi]] (satuan SI: joule)

Ekspresi untuk perubahan reversibel yang sangat kecil dalam energi bebas Gibbs sebagai fungsi dari 'variabel alamiah' p dan T, untuk sistem [[Sistem termodinamika#Sistem terbuka|sistem terbuka]], mengalami operasi gaya eksternal (misalnya listrik atau magnet) ''Xi'', yang menyebabkan parameter eksternal sistem ''ai'' mengalami perubahan sejumlah d''ai'', dapat diturunkan mengikuti Hukum Pertama untuk proses reversibel:

:<math>T\mathrm{d}S= \mathrm{d}U + p\mathrm{d}V-\sum_{i=1}^k \mu_i \,\mathrm{d}N_i + \sum_{i=1}^n X_i \,\mathrm{d}a_i + \cdots</math>
:<math>\mathrm{d}(TS) - S\mathrm{d}T= \mathrm{d}U + \mathrm{d}(pV) - V\mathrm{d}p-\sum_{i=1}^k \mu_i \,\mathrm{d}N_i + \sum_{i=1}^n X_i \,\mathrm{d}a_i + \cdots</math>
:<math>\mathrm{d}(U-TS+pV)=V\mathrm{d}p-S\mathrm{d}T+\sum_{i=1}^k \mu_i \,\mathrm{d}N_i - \sum_{i=1}^n X_i \,\mathrm{d}a_i + \cdots</math>
:<math>\mathrm{d}G =V\mathrm{d}p-S\mathrm{d}T+\sum_{i=1}^k \mu_i \,\mathrm{d}N_i - \sum_{i=1}^n X_i \,\mathrm{d}a_i + \cdots</math>

di mana:
* ''μ''''i'' adalah [[potensial kimia]] dari [[zat|komponen kimia]] ke-''i''. (satuan SI: joule per partikel atau joule per mol)
* ''N''''i'' adalah jumlah [[partikel]] (atau jumlah mol) yang menyusun komponen kimia ke-''i''.

Hal ini merupakan satu bentuk '''persamaan dasar Gibbs'''. Dalam ekspresi yang sangat kecil, istilah yang melibatkan potensial kimia menyebabkan perubahan energi bebas Gibbs yang dihasilkan dari masuknya atau keluarnya partikel. Dengan kata lain, ini berlaku untuk [[Sistem terbuka (teori sistem)|sistem terbuka]]. Untuk [[sistem tertutup]], istilah ini mungkin tidak digunakan.

Sejumlah persyaratan ekstra dapat ditambahkan, tergantung pada sistem tertentu yang dipertimbangkan. Selain dari kerja mekanis, sebuah sistem dapat, selain itu, melakukan banyak jenis kerja lainnya. Misalnya, dalam ekspresi yang sangat kecil, energi kerja kontraktil yang terkait dengan sistem termodinamika yaitu serat kontraktil yang lebih pendek dengan jumlah −d''l'' dibawah gaya ''f'' dapat mengasilkan istilah ''f'' d''l'' ditambahkan. Jika kuantitas muatan −d''e'' diperoleh sistem pada suatu potensial listrik Ψ, kerja listrik yang terkait dengannya −Ψd''e'', yang akan disertakan dalam ekspresi yang sangat kecil. Istilah kerja lainnya ditambahkan pada persyaratan per sistem.

Energi Gibbs yang bergantung pada suhu bagi suatu [[gas ideal]] dinyatakan dalam [[persamaan Gibbs–Helmholtz]] dan ketergantungan tekanannya dapat dinyatakan sebagai:
:<math>\frac{G}{N} = \frac{G}{N}^\circ + kT\ln \frac{p}</math>

jika volumenya diketahui dan bukan tekanannya maka menjadi:
:<math>\frac{G}{N} = \frac{G}{N}^\circ + kT\ln \frac{V^\circ}</math>

atau lebih baik lagi sebagai potensial kimianya:
:<math>\frac{G}{N} = \mu = \mu^\circ + kT\ln \frac{p}.</math>

Dalam sistem non-ideal, [[fugasitas]] ikut berperan.

== Perubahan energi pembentukan standar ==
Energi bebas Gibbs pembentukan standar pada suatu senyawa adalah perubahan energi bebas Gibbs yang menyertai pembentukan 1 [[mol]] zat tersebut dari unsur penyusunnya, pada [[suhu dan tekanan standar|keadaan standar]] (keadaan unsur yang paling stabil pada suhu 25 °C dan tekanan 100 [[pascal|kilopascal]]). Simbolnya adalah Δf''G''˚.

Semua ''unsur'' dalam keadaan standarnya (gas [[oksigen]] diatomik, [[grafit]], dll.) memiliki energi bebas Gibbs pembentukan standar sama dengan nol, seperti tidak ada perubahan yang terlibat.
:Δf''G'' = Δf''G''˚ + ''RT'' ln ''Qf'' ; ''Qf'' adalah hasil bagi reaksi.
Pada kesetimbangan, Δf''G'' = 0 dan ''Qf'' = ''K'' sehingga persamaan menjadi Δf''G''˚ = −''RT'' ln ''K''; ''K'' adalah [[konstanta kesetimbangan]].

=== Tabel zat terpilih ===

== Lihat pula ==
* [[Energi bebas termodinamika]]
* [[Entropi bebas]]
* [[Entalpi]]
* [[Energi potensial]]

== Catatan dan referensi ==

== Pranala luar ==
* [http://goldbook.iupac.org/goldbook/G02629.html IUPAC definition (Gibbs energy)]
* [http://www.fxsolver.com/solve/share/DMJI1n0mVCIyv_6uYuRIig==/ Gibbs free energy calculator]
* [http://wine1.sb.fsu.edu/chm1046/notes/Thermody/Gibbs/Gibbs.htm Gibbs energy] - Florida State University
* [http://scienceworld.wolfram.com/physics/GibbsFreeEnergy.html Gibbs Free Energy] - Eric Weissteins World of Physics
* [http://2ndlaw.oxy.edu/gibbs.html Entropy and Gibbs Free Energy] - www.2ndlaw.oxy.edu
* [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/helmholtz.html#c2 Gibbs Free Energy] - Georgia State University
* [http://mc2.cchem.berkeley.edu/Java/Gibbs/Gibbs.html Gibbs Free Energy Java Applet] - University of California, Berkeley
* [http://www.composite-agency.com/product.htm Using Gibbs Free Energy for prediction of chemical driven material ageing]

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Energi+bebas+Gibbs&oldid=29443867 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29443867 (2026-07-11T12:07:18Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

Energi bebas Gibbs - Riwayat revisi

Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29443867; atribusi sumber disertakan.