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α
β
β en α:
Multiplicamos toda la ecuación por (-T):
De aquí se deriva la ecuación de Gibbs:
La espontaneidad de los procesos se produce cuando:
Además debemos tomar en cuenta:
Cuando el sistema es una reacción química, tendremos:
Es el cambio de energía libre en una reacción cuando
ocurre en condiciones estándar
Los elementos en su forma estable tienen por
convención
.
La variación de la energía libre de Gibbs paracondiciones no estándar se denota por ∆G. La relaciónentre ∆G y ∆Go es:
R = constante de los gases = 8.314 J/ ºK. molT = temperatura de la reacción en ºKQ = es el cociente de reacción; es decir las actividades de losproductos, elevadas a sus índices estequiométricos entre lasactividades de los reactantes elevadas a sus índicesestequiométricos.
La actividad de una sustancia es una medida de la presencia de ésta en relación a un estado referencial. Éste estado está
definido por la fase de la sustancia.
La actividad (a), es el cociente entre el nuevo valor y el valor de referencia y no brinda información de la cantidad total
presente de una sustancia sino solo la cantidad presente en un volumen y temperatura dada.
Para gases ideales → estado referencial = P (1 atm) →
Para sólidos y líquidos puros →
Para solutos ideales en disoluciones acuosas → estado referencial = 1 M
De acuerdo a la reacción química:
Si ∆G = 0, quiere decir que el sistema está en equilibrio, entonces Q, toma el valor de la constante
de equilibrio (K).
Cuando K > 1 → ln K > 0 →
En el equilibrio se forman más productos que reactantes.
< 0→
Cuando K = 1 → ln K = 0 → = 0→
En el equilibrio se forman productos y reactantes en igual medida.
Cuando K < 1 → ln K < 0 → > 0 →
En el equilibrio permanecen los reactantes favorablemente, en comparación a la formación de
productos
La y la constante de equilibrio (K), dependende la temperatura: