L’energia libera, nel contesto della fisica e della termodinamica, si riferisce all’energia disponibile in un sistema per svolgere lavoro utile. È nota anche come energia libera di Gibbs o semplicemente G. L’energia libera tiene conto sia dell’entalpia (contenuto di calore totale di un sistema) che dell’entropia (grado di disordine) del sistema, fornendo una misura della spontaneità di un processo o reazione in condizioni di temperatura e pressione costanti. Una variazione negativa dell’energia libera (ΔG < 0) indica che una reazione è spontanea e può verificarsi senza input di energia esterna, mentre un ΔG positivo indica una reazione non spontanea che richiede input di energia per procedere. Il termine "energia libera" a volte può essere frainteso al di fuori del suo contesto scientifico. Nel discorso scientifico, l'energia libera si riferisce specificamente al potenziale termodinamico che può essere utilizzato per eseguire lavoro, in particolare nei processi fisici e chimici. Non implica che l’energia sia gratuita o disponibile senza alcuno sforzo o spesa. Nessuna energia è veramente gratuita nel senso che è priva di costi o universalmente disponibile senza limiti. In fisica e ingegneria, l'energia libera si riferisce al concetto termodinamico sopra descritto, che quantifica l'energia disponibile per compiere lavoro in un sistema. Tutte le forme di energia coinvolgono risorse, siano esse risorse naturali, lavoro umano o input tecnologici, e in genere comportano costi o hanno impatti ambientali associati alla loro estrazione, conversione e utilizzo. Negli appunti di biochimica, l'energia libera si riferisce spesso all'energia libera di Gibbs (ΔG), che svolge un ruolo cruciale nelle reazioni biochimiche. ΔG aiuta a determinare se le reazioni biochimiche, come i processi catalizzati da enzimi o le vie metaboliche, sono energeticamente favorevoli (spontanee) o richiedono un ulteriore apporto di energia per procedere. Le reazioni biochimiche che rilasciano energia (ΔG < 0) possono guidare processi cellulari come la sintesi di ATP, mentre le reazioni con ΔG positivo richiedono un input di energia per verificarsi. L'unità di energia libera, ΔG, è tipicamente espressa in joule (J) nel Sistema Internazionale di Unità (SI). In contesti biochimici, in particolare in relazione alle reazioni enzimatiche e alle vie metaboliche, le variazioni di energia libera (ΔG) sono comunemente riportate in kilojoule per mole (kJ/mol) per riflettere la variazione di energia per mole dei reagenti o dei prodotti coinvolti nella reazione. L'unità joule rappresenta la quantità di energia trasferita o spesa quando si applica una forza di un newton su una distanza di un metro, fornendo una misura standardizzata dei cambiamenti di energia libera nei calcoli e nelle analisi scientifiche.