Energia de Gibbs: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
Correccions |
Ampliació |
||
Línia 95:
* Si <math>\Delta G = 0 </math>, es tracta d'un [[sistema en equilibri]].
El terme d'[[entropia]] <math>T \cdot \Delta S</math> representa l'energia no disponible per a produir un treball, per tant la variació d'energia de Gibbs <math>\Delta G </math> equival a l'energia neta disponible per a produir un treball útil, no d'expansió. Per aquesta raó es qualifica d'«energia lliure», és a dir energia disponible.<ref name=":1">{{Ref-llibre|edició=Ninth edition|títol=Chemistry|url=https://www.worldcat.org/oclc/827795886|data=2014|lloc=Belmont, CA|isbn=978-1-133-61109-7|nom=Steven S.|cognom=Zumdahl}}</ref>
== Energia de Gibbs i constant d'equilibri ==
L'energia de Gibbs molar d'una substància depèn de la temperatura i la pressió i es pot demostrar que es pot escriure com:
<math display="block">G = G^o + R T \ln (P)</math>
on <math>G^o</math> és l'energia de Gibbs d'un gas a pressió d'1 atm, <math>R</math> la constant dels gasos, <math>T</math> la temperatura i <math>P</math> la pressió.
Sigui una reacció química representada per la següent equació química:
<math display="block">aA + bB \quad \longrightarrow \quad cC</math>
La variació de l'energia de Gibbs del procés, o energia de Gibbs de la reacció, es pot escriure com:
<math display="block">\Delta _rG = \sum n_{productes} G_{productes} - \sum n_{reactius} G_{reactius} = c G_C - \left ( a G_A + b G_B \right )</math>
I es pot posar en funció de les energies de Gibbs estàndard:
<math display="block">\Delta_rG = c [(G^o_C + RT \ln (P_C)] - a [(G^o_A + RT \ln (P_A)] - b [(G^o_B + RT \ln (P_B)] =
</math><math display="block">= (cG^o_C - aG^o_A - bG^o_B) + RT [c \ln (P_C) - a \ln (P_A) - b \ln (P_B)] =</math><math display="block">= \Delta_rG^o + RT \ln \left ( \frac {{P_C}^c}{{P_A}^a {P_B}^b} \right ) = \Delta_rG^o + RT \ln (Q)</math>On <math>Q</math> s'anomena [[quocient de reacció]].
A l'equilibri <math>\Delta_rG^o = 0</math> i el quocient de reacció és igual a la [[Constant d'equilibri de pressió|constant d'equilibri]]: <math>Q = K_P</math>. Per tant:
<math display="block">0 = \Delta_rG^o + RT \ln (K_P)</math><math display="block">\Delta_rG^o = - RT \ln (K_P)</math>O bé:
<math display="block">K_P = e^{\frac{-\Delta_rG^o}{RT}}</math><ref name=":1" />
== Referències ==
| |||