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2013-07-05T03:17:48+02:00
EJEMPLO 5: Calcula la variación de energía libre en la reacción siguiente en condiciones estándar:CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)Calculando la ∆HºR y la ∆SºR a partir de los datos tabulados obtenemos:∆HºR = +177,7kJ/mol ∆SºR = +160,6J/mol KUtilizando la ecuación de Gibbs:∆GºR = ∆HºR –T·∆SºR = 177,7kJ – 298K · 0,1606kJ/K = +129,8 kJDeducimos de este valor de la energía libre, ∆G>0, que la reacción no es espontánea a latemperatura de 25ºC.Toda reacción que transcurra con merma de entalpía (∆H<0) y aumento de entropía (∆S>0)será espontánea y la variación de energía libre, ∆G, siempre será negativa. De igual manera, aquellasreacciones en las que ∆H sea positivo (endotérmicas) y ∆S sea negativo nunca serán espontáneas, pues∆G será siempre positivo. Ahora bien, existen reacciones donde los términos entálpico y entrópico están enfrentados, yserá la temperatura la magnitud que determine la espontaneidad o no del proceso. Observemos esto enun caso concreto, la descomposición del carbonato de calcio:CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2(g) ; ∆H >01. ∆H es positivo, lo que indica que la reacción es endotérmica.2. Se pasa de una molécula en estado sólido a una molécula de sólido y otra de gas, con lo queel desorden aumentará, ∆S positivo.Como tanto ∆H como T∆S son positivos, el signo de la energía libre ∆G = ∆H - T∆Sdependerá del valor de T:a) Si T es pequeño, ∆H será >T∆S, con lo que ∆G será positivo y el proceso nunca seráespontáneo.b) Si T es grande, ∆H será <T∆S, con lo que ∆G será negativo y el proceso será espontáneo.c) Existirá un valor de T en el que se cumpla que ∆H = T∆S, con lo que ∆G = 0 y el proceso seencontrará en equilibrio.E este cuadro se presentan las diferentes alternativas:∆H ∆S ∆G ObservaciónsNegativa Positiva Negativa Espontánea a cualquier T, T no influye.Positiva Negativa Positiva No espontánea. Ocurre el proceso inverso.Positiva Positiva a T bajaPositivaA T baja no es espontánea, si ∆H>T∆Sa T altaNegativaA T alta la reacción es espontánea, si T∆S>∆H.Carlos Alonso - www.alonsoformula.com Página 18 de 20