Ecuación delta g0
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La energía libre de Gibbs estándar de formación de __________ es cero
Uno de los retos que plantea el uso de la segunda ley de la termodinámica para determinar si un proceso es espontáneo es que requiere mediciones del cambio de entropía del sistema y del cambio de entropía del entorno. A finales del siglo XIX, el matemático estadounidense Josiah Willard Gibbs introdujo un enfoque alternativo que incluye una nueva propiedad termodinámica definida únicamente en términos de las propiedades del sistema. Esta nueva propiedad se denomina energía libre de Gibbs (G) (o simplemente energía libre) y se define en función de la entalpía y la entropía de un sistema de la siguiente manera:
El cambio de energía libre es, por tanto, un indicador fiable de la espontaneidad de un proceso, estando directamente relacionado con el indicador de espontaneidad previamente identificado, ΔSuniv. La tabla 16.3 resume la relación entre la espontaneidad de un proceso y los signos aritméticos de estos indicadores.
Además de indicar la espontaneidad, el cambio de energía libre también proporciona información sobre la cantidad de trabajo útil (w) que puede realizar un proceso espontáneo. Aunque un tratamiento riguroso de este tema está fuera del alcance de un texto de introducción a la química, una breve discusión es útil para obtener una mejor perspectiva de esta importante propiedad termodinámica.
Problemas de bioquímica de la energía libre de Gibbs
Esta página ofrece lo suficiente para cubrir los requisitos de una de las Juntas de Examen de nivel A del Reino Unido para mostrar que las reacciones con grandes valores negativos de ΔG° tienen grandes valores para sus constantes de equilibrio, mientras que aquellas con grandes valores positivos de ΔG° tienen valores muy pequeños de sus constantes de equilibrio.
Si buscas o calculas el valor de la energía libre estándar de una reacción, acabarás con unidades de kJ mol-1, pero si te fijas en las unidades del lado derecho de la ecuación, incluyen J – NO kJ.
ln K (es una letra L, no una letra I) es el logaritmo natural de la constante de equilibrio K. Para los fines de la química de nivel A (o sus equivalentes), no importa en absoluto si no sabes lo que significa, pero debes ser capaz de convertirlo en un valor de K.
La forma de hacerlo dependerá de tu calculadora. Una vez que hayas calculado un valor para ln K, sólo tienes que pulsar el botón ex. En mi calculadora, es el mismo botón que la función ln, pero tienes que pulsar la tecla de mayúsculas y luego el botón ln. Si la tuya es diferente y no es obvio, ¡lee el libro de instrucciones!
Calcular la entropía de la reacción
La energía libre de Gibbs fue inventada por Josiah Willard Gibbs (11 de febrero de 1839 – 28 de abril de 1903), un científico estadounidense que realizó importantes contribuciones teóricas a la física, la química y las matemáticas. Más información sobre Josiah Willard Gibbs
Quizá se pregunte por qué necesitamos saber esto. Pues bien, hay muchas aplicaciones en las que es importante saber de antemano si una reacción química se producirá o no. Por ejemplo, en la fabricación de productos: si no se puede predecir la dirección que va a tomar el proceso, se pueden desperdiciar recursos produciendo productos no deseados.
Un proceso espontáneo se desarrollará de forma natural. Si bien es posible que tenga que proporcionar algo de energía de activación, el resto procederá sin necesidad de una entrada continua de una fuente de energía externa. Un buen ejemplo de proceso espontáneo es la combustión: la quema de sustancias para producir calor y energía. Es posible que primero haya que encender la sustancia (dándole energía de activación), pero una vez que la sustancia arde, continúa por sí misma.
