Energía libre de Gibbs: Espontaneidad de reacción

Energía libre de Gibbs

La energía libre de Gibbs engloba a la entalpia $(\Delta H )$ y a la entropía $(\Delta S)$ , de modo que se puede establecer más fácilmente la espontaneidad de una reacción.

$\Delta G = \Delta H - T\Delta S$

Donde $T$ es la temperatura en kelvin. La energía libre de Gibbs se mide en $\rm kJ/mol$ .

La variación de energía libre estándar se calcula a partir de las energías libres de productos y reactivos:

$\rm \Delta G º = \sum(n_pGº_{productos} )- \sum (n_rGº_{reactivos})$

Donde $n_p$ y $n_r$ 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 $(\Delta G < 0 )$ .

La espontaneidad de las reacciones depende de la energía del sistema:

Espontánea $(\Delta G º < 0)$ : La energía libre del sistema disminuye de modo que el valor en los productos es menor que en los reactivos.
No espontánea $(\Delta Gº > 0)$ : La energía libre del sistema aumenta de modo que se debe aplicar energía desde el exterior para que se produzca.
En equilibrio $(\Delta G º = 0)$ : 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 $(\Delta H)$ y entropía $(\Delta S)$ , así como de la temperatura.

	$\Delta H <0$	$\Delta H > 0$
$\Delta S >0$	Espontánea siempre	No espontánea
$\Delta S > 0 \ y \ \|\Delta H \| < \|T \Delta S\|$	Espontánea a temperaturas bajas	Espontánea a temperaturas altas
$\Delta S > 0 \ y \\ \ \|\Delta H \| > \|T \Delta S\|$	Espontánea a temperaturas altas	Espontánea a temperaturas bajas