A energia livre—abreviada como G devido ao cientista Gibbs que a descobriu—é uma medida de energia útil que pode ser extraída de uma reação para trabalhar. É a energia em uma reação química que está disponível após a entropia ser contabilizada. Reações que usam energia são consideradas endergónicas e reações que libertam energia são exergónicas. As plantas realizam reações endergónicas usando luz solar e dióxido de carbono para produzir glicose e oxigénio. Os animais, por sua vez, quebram a glicose das plantas usando oxigénio e fazem dióxido de carbono e água. Quando um sistema está em equilíbrio, não há mudança líquida na energia livre. Para que as células mantenham o metabolismo a funcionar e permaneçam vivas, elas devem sair do equilíbrio, mudando constantemente as concentrações de reagentes e produtos

Energia Livre

A direção do fluxo de energia através do sistema determina se a reação é endergónica ou exergónica. Sistemas sem alteração líquida na energia livre são considerados em equilíbrio. A maioria das reações químicas são reversíveis—podem prosseguir em ambas as direções. Para se manterem vivas, as células devem sair do equilíbrio, mudando constantemente as concentrações de reagentes e produtos para que o metabolismo continue a funcionar.

Reações Endergónicas Versus Exergónicas

Se uma reação requer uma entrada de energia para avançar, então a mudança na energia livre, ou o ΔG da reação é positiva e a reação é considerada endergónica—a energia entrou no sistema. Nas plantas, a construção de moléculas de glicose e oxigénio a partir de dióxido de carbono e água—com a ajuda da luz solar—é considerada endergónica. As moléculas de glicose são consideradas como moléculas de armazenamento de energia.

Por outro lado, se a energia é libertada em uma reação, então a mudança na energia livre, ou ΔG é negativa e a reação é considerada exergónica. Os produtos têm menos energia livre do que os reagentes—a energia saiu do sistema. Isso ocorre em animais que quebram a glicose usando oxigénio para fazer dióxido de carbono e água. A energia nas moléculas de glicose foi libertada.