ENTROPÍA (S)
Es una medida del desorden del sistema que sí puede medirse y tabularse. Es función de estado ideada por Rudolf Clausius. Aumenta al ir quitando restricciones. Se expresa en J.mol –1.K–1 S sólido < S líquido evaporación disolución S st + sv < S sc T1 T2 calentamiento S T1< S T2 fusión S líquido < S gas
entorno sistema calor energía entorno sistema calor energía Proceso exotérmico Aumenta la entropía Proceso endotérmico Disminuye la entropía
En una reacción química:
?S0 = 2.192,3 J.K-1 – (3 mol.130,6 J.mol-1.K-1 + 191,5 J.K-1) Calculo de ?S0 para: 3 H2(g) + N2(g) ? 2 NH3(g) – 198,7J. K-1
(Gp:) 2° principio
“En cualquier proceso espontáneo la entropía total del universo tiende a aumentar siempre”.
A veces el sistema pierde entropía (se ordena) espontáneamente. El entorno se desordena.
“La entropía de cualquier sustancia a 0 K es igual a 0” (máximo orden). (Gp:) 3° principio
En procesos reversibles y a t cte se puede calcular ?S de un sistema como: y si el proceso químico se produce a P cte S0 (entropía molar estándar) se mide en J.mol–1.K–1. ?Sreacción se mide en J x K–1.
Energía liberada en los procesos bioquímicos disponible para realizar trabajo de algún tipo G es una función de estado E LIBRE DE GIBBS (?G) E LIBRE O ENTALPÍA LIBRE En procesos a T constante se define como: G = H – T x S
Por tanto: En condiciones estándar: ? G0 = ? H0 – T . ? S0
(Gp:) ?G > 0
(Gp:) Productos
(Gp:) Reactivos
(Gp:) T, P = ctes.
(Gp:) Reacción no espontánea
(Gp:) Reactivos
(Gp:) Productos
(Gp:) ?G < 0
(Gp:) Reacción espontánea
(Gp:) T, P = ctes.
(Gp:) ?H > 0?S > 0
(Gp:) Espontánea a temperaturas altas
(Gp:) Espontánea a todas las temperaturas
(Gp:) Espontánea a temperaturas bajas
(Gp:) No Espontánea a cualquier temperatura
(Gp:) ?H
(Gp:) ?S
(Gp:) ?H < 0?S > 0
(Gp:) ?H < 0?S < 0
(Gp:) ?H > 0?S < 0
PROCESOS ENDERGÓNICOS EXERGÓNICOS Si ?G° < 0 E productos < E reactivos R ? P + – ENERGÍA LIBRE
ESPONTANEO
R ? P – + ENERGÍA LIBRE
NO ESPONTANEO
Si ?G° > 0 E productos > E reactivos
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