QUÍMICA FÍSICA

ENERGÍA LIBRE DE GIBBS

INGENIERÍA PETROQUÍMICANELSON FERNÁNDEZYOMAYRA JÁCOME

Es el mayor valor de energía disponible en un proceso.

El cambio de F entre dos estados del sistema es:

Cuando T es cte:

Otra manera de definir F es:

El cambio de F entre dos sistemas a presión cte nos da lo siguiente:

A T y P cte: A T cte

A P cte

En la ecuación general nos queda:

Según la primera ley de la Termodinámica: , entonces:

∆F energía neta disponible para realizar un trabajo útil.

Utilizando diferenciales tenemos:

Pero, F+TS=H. Por lo tanto:

∆F en las Reacciones En una reacción cualquiera , es la suma total de energías libres

de todos los productos menos la energía libre de todos los reactivos.

La ecuación de Gibbs-Helmholtz:

Otra relación conveniente para la dependencia entre F y T se obtiene al diferenciar ∆F/T con respecto a la temperatura, manteniendo constante la presión:

PROPIEDADES Y SIGNIFICADO DE

Es una cantidad definida a una temperatura y presión cualquiera dadas.

Los cambios de energía libre de un proceso se expresan en ecuaciones análogas a las termoquímicas.

Restando de la ecuación (b) la ecuación (a) hallamos que:

Existen tres condiciones posibles del cambio de energía libre en un proceso a presión y temperatura constante:

Las flechas indican las direcciones que tienen las reacciones a seguir de una manera espontánea para el signo dado del cambio de energía libre.

Es el signo del cambio de energía el que determina la potencialidad de una reacción y es la magnitud del cambio de energía libre el que nos dice cuan grande es tal potencialidad.

El término representa el intercambio de calor entre el sistema y sus alrededores cuando el proceso se conduce isotérmica y reversiblemente.

CALCULO DE LOS CAMBIOS DE ENERGIA LIBRE

El cambio de energía libre que tiene lugar en una variación en la presión total que existe sobre una sustancia se deduce que es:

Como los sólidos y líquidos son sólo compresibles ligeramente, entonces la ecuación es la siguiente:

Calcule el a1000K de la siguiente reacción:

Si

Aplicando

Integrando la expresión nos da como resultado

Sabemos que

El método descrito para calcular a una temperatura a partir de otra, es termodinámicamente exacto y condicionado sólo a la seguridad de los datos empleados.

Las ecuaciones de son útiles no solo para calcular el cambio de energía libre a cierta T, sino también para evaluar y .