Última actualización: 2026-06-16

La variación de energía libre de Gibbs $\Delta G$ indica si una reacción es espontánea y cuánto trabajo útil puede realizar. En una reacción redox que transcurre en una celda electroquímica, esa energía libre la transportan los electrones que se desplazan a través de una diferencia de potencial, por lo que puede leerse directamente del voltaje de la celda. Esta calculadora convierte un potencial de celda medido o estándar en $\Delta G$, el puente entre la electroquímica y la termodinámica que aparece al conectar los voltajes de celda con la espontaneidad.

Energía transportada por los electrones

Cuando $n$ moles de electrones se desplazan a través de un potencial $E$, el trabajo eléctrico realizado es la carga por el voltaje. Un mol de electrones transporta la constante de Faraday $F = 96\,485\ \mathrm{C/mol}$, de modo que la variación de energía libre es:

$\Delta G = -nFE$

El signo negativo recoge el convenio de que una reacción espontánea libera energía libre. Como este producto resulta en julios por mol, al dividir entre 1000 se expresa la energía libre en kilojulios por mol. Empleando el potencial estándar $E^\circ$ se obtiene la energía libre estándar $\Delta G^\circ$.

Ejemplo resuelto

Una celda de Daniell transfiere dos electrones y tiene un potencial estándar de $1{,}10\ \mathrm{V}$:

El gran valor negativo muestra que la reacción es muy espontánea y puede liberar una cantidad considerable de energía como trabajo eléctrico.

Por qué funciona esta fórmula

La energía libre es el trabajo máximo de no expansión disponible en un proceso. En una celda, ese trabajo es eléctrico: la carga $nF$ impulsada a través de un voltaje $E$. Igualar ambas cantidades da $\Delta G = -nFE$ exactamente. La misma relación funciona en sentido inverso —un $\Delta G$ conocido implica un voltaje de celda—, que es como se contrastan los datos termodinámicos con las mediciones electroquímicas.

Para obtener el potencial de celda a partir de tablas de electrodos, conviene empezar por la Calculadora de potencial estándar de celda. Como $\Delta G^\circ$ también es igual a $-RT\ln K$, la energía libre se vincula directamente con la posición de equilibrio que calcula la Calculadora de constante de equilibrio a partir del potencial de celda. Para una vía no electroquímica hacia la misma magnitud, la Calculadora de Energía Libre de Gibbs emplea la entalpía y la entropía en su lugar.