A experimentar…
Ahora a responder
• ¿Cuál es el sistema de estudio?• ¿La reacción es espontánea o no?• ¿Clasificarías la reacción como endotérmica o exotérmica?
Δ reacción H° = ?
Δ reacción S°= ?
¿Qué variables termodinámicas describe a la reacción química anterior?
¿Cómo podemos combinar estas dos propiedades, de manera tal que se obtenga una única función, cuyo valor determine si una reacción es o no espontánea?
Energía de Gibbs
"La originalidad, el poder y la belleza del trabajo de Gibbs en el ámbito de la termodinámica no han sido superados."
El científico “ subestimado”
VARIACION ENERGIA DE GIBBS
ΔG representa la fracción del cambio de energía total que está disponible para desarrollar trabajo útil.
ΔG = ΔH − TΔS
Si el ΔG de una reacción es -210 kJ, es posible obtener210 kJ de trabajo útil a partir de la reacción.
Si ΔG es +210 kJ, habrá que suministrar, al menos, esa misma cantidad de energía en forma de trabajo, para que la reacción tenga lugar.
ENERGIA DE GIBBS
•Función de estado •Propiedad extensiva
A analizar…
• La energía libre de los productos es menor que la de los reactantes.
• Al ser Gproductos menor que Greactivos, ΔG menor que cero (de valor negativo).
• El proceso es espontáneo en el sentido directo.
• La energía libre de los productos es mayor que la de los reactantes.
• Al ser Gproductos mayor que Greactivos, ΔG mayor que cero (de valor positivo).
• El proceso no es espontáneo en sentido directo.
Relación entre G, H y S y predicción de laespontaneidad de un proceso
ΔG = ΔH − TΔS
ΔG < 0 proceso espontáneo.ΔG > 0 proceso no espontáneo.ΔG = 0 estado de equilibrio
La variación de la energía libre se expresaen joule (J) o en kilojoule (kJ).
Δ reacción H° = ?
Δ reacción S°= ?
EJEMPLO:
Δ reacción G°= ?
Datos
H° ( kJ/mol) S° (J/K mol)C2H4O2 -486,2 35,6
NaHCO3 -947,7 102,1NaC2H3O2 -305,8 245.6H2O -285,5 69,9CO2 -393,5 293,6
Ejercicios
• Calcular Δ G° que acompaña a la reacción de formación de dióxido de carbono CO2 a 25 °C
• C (s) + O2 (g) ----------------- CO2(g)
•Determinar si la siguiente reacción es espontanea a 800 K y 1200 K.
NH4Cl(s) -------------- NH3(g) + HCl (g)
ENERGIA DE GIBBS ESTANDAR (G° )DE FORMACION.
G0 = npGf0
(productos)– nrGf0
(reactivos)
• La energía libre en condiciones estándar ( ΔG° ) corresponde a valores medidos en condiciones establecidas, tales como:
• Sólidos y líquidos, puros.• Gases, a 1 atmosfera (atm) de presión.• Disolución, en concentración 1M ( 1 mol/L )
• Elementos, de valor cero por definición ( Δ f G° = 0 )• Temperatura de 25 °C
Ejercicios
A partir de los datos ,calcule el cambio de energía de gibbs estándar de la siguiente reacción a 298 K:
P4 (g) + 6 Cl2 (g) -------------- 4 PCl3 (g)
¿Cuál es el Δ G° de la reacción inversa?
• Calcular el Δ G° para la combustión del propano.
Top Related