Um processo ocorre espontaneamente, sem adição de energia, se ele aumentar a entropia do universo como um todo - essa é a Segunda lei da Termodinâmica. Essa é uma ideia bastante abstrata e de difícil aplicação. Basicamente, se torna necessário algum tipo de métrica que prenda os efeitos de uma reação na entropia do universo, incluindo a reação do sistema e seus arredores. Favoravelmente, ambos os fatores estão contemplados em um apropriado valor chamado de energia livre de Gibbs.

A energia livre de Gibbs (G) de um sistema é a medida da quantidade de energia utilizável (energia que pode realizar trabalhos) naquele sistema. A mudança na energia livre de Gibbs durante uma reação fornece informação útil sobre a energética e espontaneidade da ação (se pode acontecer sem adicionar energia).

Em outras palavras, ΔG é a alteração de energia livre de um sistema quando este vai de um estado inicial, como, por exemplo, todos são reagentes, a um outro estado, final, por exemplo, todos são produtos. Este valor nos indica a energia máxima aproveitável liberada (ou absorvida) neste processo do estado inicial para o final. Além disso, seu sinal (de positivo ou negativo) nos diz se a reação vai ocorrer espontaneamente, ou seja, sem adição de energia.

Um exemplo de processo espontâneo é o processo de glicólise, em que a conversão da glicose (Glu) para formar glicose-6-fosfato (G6P) requer que o ATP esteja presente como descrito pela seguinte equação:

Glu + ATP → G6P + ADP ∆G0 =-17kJ ( 298K)

Neste processo, o ATP torna-se resumido pela seguinte equação:

ATP → ADP ∆G0 = -30 kJ ( 298K)

Determine a mudança de energia livre padrão para a reação a seguir e explique por que o ATP é necessário para impulsionar esse processo:

Glu →G6P ∆G0= ? ( 298K)