ENERGÍA LIBRE DE GIBBS

ENERGÍA LIBRE DE GIBBS 

La energía libre o entalpía libre de Gibbs se emplea en química para explicar si una reacción sucederá de manera espontánea o no. Para calcular la energía libre de Gibbs se puede fundamentar en: el aumento o la disminución de la entropía asociada con la reacción, y la suma de calor requerida o liberada por la misma. Esta energía se representa con la letra G mayúscula. El pionero de la energía de Gibbs fue el físico estadounidense Josiah Willard Gibbs quien aportó con la fundación teórica de la termodinámica.

PODEMOS BASARNOS EN DOS COSAS PARA CALCULAR LA ENERGÍA LIBRE DE GIBBS:

-Incremento o decremento de la entropía asociada con la reacción.

-Cantidad de calor requerida o liberada por la misma, también conocida como cambio de entalpía.

SU RESPECTIVA FUNCIÓN DE ESTADO ES: 

-∆G : DIFERENCIA DE ENERGÍA LIBRE

--∆H: DIFERENCIA DE ENTALPÍA

-∆S: DIFERENCIA DE ENTROPÍA

-T:TEMPERATURA ABSOLUTA (k)

ENERGÍA LIBRE DE GIBBS A TEMPERATURA 

La función del estado denominada energía libre de Gibbs (G) se define como: G = H – TS

Puesto que los valores absolutos de la entalpía (H) son difíciles de calcular, no se usa el valor absoluto de,  en su lugar, los procesos se analizan en términos de cambios de energía libre, así:

∆G = ∆H - ∆ (TS)

DONDE:

G: CAMBIO DE ENERGÍA LIBRE DE GIBBS

H: CAMBIO DE ENTALPÍA

S: ENTROPÍA

T: TEMPERATURA EXPRESADA EN K

A LA RELACIÓN ANTERIOR SE LE CONOCE TAMBIÉN COMO ECUACIÓN DE GIBBS-HELMHOLTZ

La cantidad en la cual la energía libre de Gibbs disminuye, equivale a la energía útil máxima que puede obtenerse en forma de trabajo de un proceso determinado, a temperatura y presión constantes.

Cuando hay liberación neta de energía útil, ΔG es negativo y el proceso es espontáneo.

 De la ecuación Δ G = Δ H - Δ(TS) se deduce que ΔG se hace más negativo cuando:

 Δ H se hace más negativo (proceso exotérmico)

 Δ S se hace más positivo (aumenta el desorden)

 Si por el contrario ocurre absorción neta de energía por el sistema, en el curso del proceso, ΔG es positivo y el proceso no es espontáneo, lo cual indica que el proceso inverso es espontáneo bajo las mismas condiciones.

 Cuando Δ G = 0 no hay transferencia de energía libre y tanto el proceso en curso como el inverso tienen la misma posibilidad de ocurrir; de hecho Δ G = 0 describe a un sistema en equilibrio.

   REACCIONES

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