Највероватније су се прве хемијске реакције које сте проучавали у школи кретале у једном правцу; на пример, сирће уливено у соду бикарбону да би се створио „вулкан“. У стварности, већину реакција треба илустровати стрелицом која показује у сваком смеру, што значи да би реакција могла ићи у оба смера. Утврђивање Гиббсове слободне енергије система нуди начин да се утврди да ли је једна стрелица много већа од друге; тј. иде ли реакција скоро увек у једном смеру или су обе близу исте величине? У последњем случају, реакција је подједнако вероватно да ће се одвијати у једном смеру као и у другом. Три критична фактора за израчунавање Гиббсове слободне енергије су енталпија, ентропија и температура.
Енталпија
Енталпија је мера колико енергије садржи систем. Примарна компонента енталпије је унутрашња енергија или енергија насумичног кретања молекула. Енталпија није ни потенцијална енергија молекуларних веза ни кинетичка енергија система у покрету. Молекули у чврстој материји се крећу много мање него молекули у гасу, па чврста супстанца има мање енталпије. Остали фактори за израчунавање енталпије су притисак и запремина система, који су најважнији у гасном систему. Енталфија се мења када радите на систему или ако додате или одузмете топлоту и / или материју.
Ентропија
Ентропију можете сматрати мером топлотне енергије система или мером поремећаја система. Да бисте видели како су то двоје повезани, размислите о чаши воде која се заледи. Када одузмете топлотну енергију из воде, молекули који су се слободно кретали и насумично се закључавају у чврсти и врло уређени кристал леда. У овом случају, промена ентропије за систем била је негативна; постало је мање неуређено. На нивоу универзума ентропија се увек повећава.
Однос према температури
На енталпију и ентропију утиче температура. Ако систему додате топлоту повећаћете и ентропију и енталпију. Температура је такође укључена као независни фактор у израчунавању Гиббсове слободне енергије. Промену Гиббсове слободне енергије рачунате множењем температуре са променом ентропије и одузимањем производа од промене енталпије за систем. Из овога видите да температура може драматично променити Гиббсову слободну енергију.
Релевантност у хемијским реакцијама
Знање израчунавања Гиббсове слободне енергије је важно јер помоћу ње можете утврдити колико је вероватно да ће доћи до реакције. Негативна енталпија и позитивна ентропија фаворизују реакцију која иде даље. Позитивна енталпија и негативна ентропија не фаворизују реакцију која иде даље; ове реакције ће ићи у обрнутом смеру, без обзира на температуру. Када један фактор фаворизује реакцију, а други не, температура одређује у ком смеру ће реакција ићи. Ако је промена Гиббсове слободне енергије негативна, реакција ће ићи напред; ако је позитивно, ићи ће обрнуто. Када је нула, реакција је у равнотежи.