自由エネルギー（Gibbsエネルギー）

ある温度において、化学反応が自発的にどちらに進むか、エンタルピー変化及びエントロピー変化で決まります。そこで、両者をまとめて扱うために、自由エネルギーという状態量を考えます。

自由エネルギーには、ヘルムホルツの自由エネルギーと、ギブズの自由エネルギーがあります。ヘルムホルツの自由エネルギーとは、等温等積過程における自由エネルギーのことです。ギブズの自由エネルギーとは、等温等圧過程における自由エネルギーのことです。薬学では自由エネルギーといわれたら、ギブズの自由エネルギーのことです。式で表すと、ギブズの自由エネルギーを G とすると G ＝ H－TS です。

H はエンタルピー（つまり系に入ってきた熱＝系に入ってきた全エネルギー）T は絶対温度、Sはエントロピーです。TSの部分を束縛エネルギーとよびます。

自由エネルギー変化は、ΔG＝ΔH－TΔSと表されます。ΔGが表しているのは、ある反応が自発的におこるかどうかです。ΔG＜0であれば、その反応は勝手に進みます。平衡状態においてΔG＝0です。自由エネルギーが小さい方が、熱力学的に安定であるといえます。