เราทราบแล้วว่า ถ้าการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระมีค่าเป็นลบ กระบวนการนั้นจะสามารถเกิดขึ้นได้เอง นอกจากนี้ เรายังสามารถใช้ในการคำนวณหาค่าคงที่สมดุล (K) ได้อีกด้วย

          สมการสำหรับการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระและการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระมาตรฐาน คือ

DG =      DH - TDS
DGo =      DHo - TDSo

          สมมติว่าเราเริ่มต้นปฏิกิริยาจากสารละลายโดยให้สารตั้งต้นทุกชนิดอยู่ในสภาวะมาตรฐาน (1 M) ทันทีที่เกิดปฏิกิริยาขึ้น ทั้งสารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์ก็จะไม่อยู่ในสภาวะมาตรฐานอีกต่อไป เพราะต่างมีความเข้มข้นไม่เท่ากับ 1 M

         ภายใต้สภาวะที่ไม่ใช่สภาวะมาตรฐาน เราจะต้องทำนายทิศทางของปฏิกิริยาจาก DG ไม่ใช่จาก DGo ซึ่งความสัมพันธ์ระหว่าง DG และ DGo คือ

DG = DGo + RT ln Q

เมื่อ R   ค่าคงที่ของแก๊สมีค่าเท่ากับ 8.314 J/(mol.K)
 

Q   เป็นเศษส่วนของปฏิกิริยา (reaction quotient) ซึ่งเป็น ปริมาณที่ได้จากการแทนค่าความเข้มข้นเริ่มต้นลงในสมการแสดงค่าคงที่สมดุล

aA    +    bB   --------->    cC    +     dD

         อัตราส่วนระหว่างความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์กับความเข้มข้นของสารตั้งต้น ยกกำลังเท่ากับสัมประสิทธิ์ปริมาณสารสัมพันธ์ ค่านี้จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่อปฏิกิริยาดำเนินไปและเมื่อเข้าสู่สมดุล Q จะมีค่าคงที่ เรียกว่า ค่าคงที่สมดุล (K)

         ที่สภาวะสมดุล DG = 0 และ Q = K เมื่อ K เป็นค่าคงที่สมดุล ดังนั้น

0
=         DGo  +  RT ln K
DGo
=        - RT ln K

เราลองมาอธิบายสมการนี้ให้ละเอียดดีกว่า

              ถ้า  K > 1  แล้ว DGo เป็นลบ     ที่สมดุลมีสารผลิตภัณฑ์มากกว่าสารตั้งต้น
              ถ้า  K = 1  แล้ว DGo เป็นศูนย์   ที่สมดุลมีสารผลิตภัณฑ์เท่ากับสารตั้งต้น
              ถ้า  K < 1  แล้ว DGo เป็นบวก   ที่สมดุลมีสารผลิตภัณฑ์น้อยกว่าสารตั้งต้น

         ถ้าเราทราบค่าคงที่สมดุล (K) เราก็จะคำนวณการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระมาตรฐาน (DGo) ได้ หรือถ้าเราทราบการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระมาตรฐาน (DGo) เราก็จะคำนวณค่าคงที่สมดุล (K) ได้