Segundo principio de la termodinámica. Entropía.
“En cualquier proceso espontáneo, el universo tiende hacia el
estado de máximo desorden”.
“En cualquier proceso espontáneo, el desorden total del
sistema y sus alrededores aumenta”.
ENTROPÍA: magnitud termodinámica que es una medida del
desorden. Es también una función de estado.
DSuniverso = DSsistema + DSentorno > 0
En un proceso espontáneo la entropía del universo aumenta.
Entropía.
Cuanto mayor sea el desorden de un sistema mayor será
su entropía.
La entropía de cualquier sustancia aumenta a medida que
la sustancia pasa de sólido a líquido y a gas: aumenta el
desorden.
Tercer principio de la termodinámica.
A 0 K la entropía de cualquier sustancia pura cristalina es nula.
Entropía molar estándar.
La entropía molar estándar, S0, es la entropía de la sustancia en su estado estándar, a P=1 atm y 25 ºC.
Las unidades de entropía son J/K . mol.
La variación de entropía estándar de una reacción se calcula
fácilmente a partir de los valores de las entropías molares
estándar por medio de la expresión:
DS0 = S m S0(productos) - S m S0(reactivos)
Energía libre de Gibbs y espontaneidad de las reacciones.
DG = DH - T . DS
La relación entre la variación de entalpía de un proceso y la
variación de entropía que tiene lugar en él se establece mediante la energía libre de Gibbs (DGSistema).
DG Sistema < 0:
Reacción espontánea en sentido directo.
DG Sistema > 0:
Reacción no espontánea en sentido directo (la reacción espontánea sería la inversa).
DG Sistema = 0:
Reacción en equilibrio (se dan simultáneamente las reacciones directa e inversa).
La espontaneidad de la reacción se ve favorecida :
1) En reacciones exotérmicas (DH < 0).
2) Con aumento de entropía (DS > 0).
Hay reacciones, que siendo endotérmicas, SON
ESPONTÁNEAS por DS>0, aunque depende en estos casos de la temperatura.
Energía libre de formación estándar (DGf0).
La energía libre de formación de un compuesto es la variación de energía libre que tiene lugar cuando se forma un mol de compuesto a partir de sus elementos en estado estándar.
Por convenio, la energía libre de los elementos en condiciones estándar en su forma pura más estable a P=1 atm y 25 ºC es cero.
Las unidades son KJ/mol.
Energía libre de reacción estándar (DG0).
Es la variación de energía en una reacción en que los reactivos en estado estándar se transforman en los productos en estado estándar.
DG0 =Sm DG0(productos) -Sm DG0(reactivos)
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