Energía libre de Gibbs: Espontaneidad de reacción
Energía libre de Gibbs
La energía libre de Gibbs engloba a la entalpia (ΔH) y a la entropía (ΔS), de modo que se puede establecer más fácilmente la espontaneidad de una reacción.
ΔG=ΔH−TΔS
Donde T es la temperatura en kelvin. La energía libre de Gibbs se mide en kJ/mol.
La variación de energía libre estándar se calcula a partir de las energías libres de productos y reactivos:
ΔGº=∑(npGºproductos)−∑(nrGºreactivos)
Donde np y nr son los moles de productos y reactivos, respectivamente.
Espontaneidad de las reacciones químicas
Para que una reacción en situación de presión y temperatura constantes, la variación de energía libre de Gibbs debe ser negativa o igual a cero (ΔG<0).
La espontaneidad de las reacciones depende de la energía del sistema:
- Espontánea (ΔGº<0): La energía libre del sistema disminuye de modo que el valor en los productos es menor que en los reactivos.
- No espontánea (ΔGº>0): La energía libre del sistema aumenta de modo que se debe aplicar energía desde el exterior para que se produzca.
- En equilibrio (ΔGº=0): La variación de energía libre es igual a cero.
Factores que afectan a la espontaneidad de una reacción
La espontaneidad de una reacción depende de la entalpía (ΔH) y entropía (ΔS), así como de la temperatura.
| ΔH<0 | ΔH>0 |
| Espontánea siempre | No espontánea |
ΔS>0 y ∣ΔH∣<∣TΔS∣ | Espontánea a temperaturas bajas | Espontánea a temperaturas altas
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ΔS>0 y ∣ΔH∣>∣TΔS∣ | Espontánea a temperaturas altas
| Espontánea a temperaturas bajas
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