ENERGIA LIBRE DE GIBBS, ESPONTANEIDAD | Termodinámica
Introducción a la Energía Libre de Gibbs y Espontaneidad
Resumen de la Sección: En esta sección, se introduce el concepto de energía libre de Gibbs y su relación con la espontaneidad en las reacciones químicas.
Concepto de Energía Libre de Gibbs
- La energía libre de Gibbs combina entalpía y entropía en una ecuación fundamental.
- La fórmula para la energía libre de Gibbs es: ΔG = ΔH - TΔS.
- Se estudia principalmente la variación de esta energía en las reacciones químicas.
Relación con Entalpía y Entropía
- La entalpía negativa indica un proceso exotérmico, mientras que la entropía positiva implica un aumento en el desorden del sistema.
- Cuando ΔG es menor que cero, la reacción es espontánea y favorecida.
Variación de Energía Libre según Entalpía y Entropía
Resumen de la Sección: Aquí se explora cómo varían los valores de energía libre de Gibbs en función de los cambios en entalpía y entropía.
Posibles Escenarios
- Se presentan cuatro posibilidades según los signos de entalpía y entropía: ambos negativos, ambos positivos, uno positivo y otro negativo, o viceversa.
- Para que ΔG sea negativo, el valor absoluto de ΔH debe ser mayor que el producto entre temperatura y ΔS.
Análisis por Casos
- Entalpía negativa y entropía negativa: Reacción favorecida a bajas temperaturas.
- Entalpía negativa y entropia positiva: Siempre resulta en ΔG < 0.
- Entalpia positiva eentropia negativa: Siempre resulta en ΔG > 0.
- Ambas positivas: Resulta en un valor final negativo para ΔG.
Variación de Energía Libre y Criterio de Espontaneidad
Resumen de la Sección: En esta sección, se discute la variación de energía libre y el criterio de espontaneidad en relación con la temperatura, entropía y entalpía.
Variación de Energía Libre
- La variación de energía libre debe ser negativa para que ocurra un proceso espontáneo.
- El valor absoluto del producto entre la temperatura y la variación de entropía debe ser mayor que el valor absoluto de la variación de entalpía.
Ejercicios Prácticos
- Se sugiere no memorizar tablas, sino comprender la fórmula y su relación con la espontaneidad.
- Para determinar si una reacción está favorecida a ciertas temperaturas, se deben considerar los signos de entalpía y entropía.
Aplicación Práctica del Criterio
Resumen de la Sección: Aquí se ejemplifica cómo aplicar el criterio aprendido en ejercicios prácticos relacionados con reacciones químicas.
Deducción Rápida
- Es posible deducir si una reacción es favorecida a cualquier temperatura al analizar los signos de delta H (entalpía) y delta S (entropía).
Respuesta a Ejercicios