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Procesos espontáneos

• Proceso espontáneo Ocurre sin intervención del
  entorno.
• Proceso no espontáneo No ocurre sin la
  intervención del entorno.

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Qué determina la dirección de un cambio
espontáneo?
-La energía total?
-La energía tiende a un mínimo?
-De qué manera se distribuye la energía?
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? Cambio espontáneo Existe una reducción en la
calidad de la energía. ? Los cambios espontáneos
son el resultado de la tendencia del universo
hacia un caos mayor. ? Indicador del cambio
espontáneo Se busca la dirección del cambio que
conduzca a la dispersión caótica de la energía
total.
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Entropía
La segunda ley introduce una nueva función de
estado Entropía (S) Segunda ley de la
termodinámica Para un proceso espontáneo, la
entropía del universo siempre aumenta
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La entropía como criterio de espontaneidad
DS universo gt 0 Indica proceso espontáneo
DS universo 0 Indica proceso reversible
DS universo lt 0 Indica proceso no espontáneo
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Cálculo de la entropía
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DSuniverso DSsistema DSentorno Proceso
reversible DSuniverso DSsistema DSentorno
0 Proceso espontáneo DSuniverso DSsistema
DSentorno gt 0
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Entropía y orden
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• En general, se espera que la entropía aumente en
  procesos en los cuales
• ? Se forman líquidos o soluciones a partir de
  sólidos.
• ? Se forman gases a partir de sólidos o líquidos.
• El número de moléculas de gas aumenta durante
  una reacción química.
• La temperatura de una sustancia aumenta.

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Entropía y probabilidad
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Entropía y probabilidad
Ssistema kB. ln W
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Energía libre de Gibbs
G H - TS DG DH - TDS Es función de
estado. Sólo vale para el sistema, a presión y
temperatura constantes.
Josiah Williard Gibbs (1839-1903)
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La energía libre de Gibbs como criterio de
espontaneidad
DG lt 0 Proceso espontáneo
DG 0 Equilibrio
DG gt 0 Proceso no espontáneo
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Convenciones para los estados estándar
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El cambio de energía libre estándar, DG es el
cambio de energía libre que acompaña a la
conversión de reactivos en sus estados estándar a
productos en sus estados estándar para un mol de
reacción según está escrita.
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En condiciones estándar
DG DH - TDS
En condiciones que no son del estado estándar
para predecir la dirección de la reacción se debe
usar DG en vez de DG
La relación entre DG y DG es
DG DG RT lnQ
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Efecto de la temperatura en la espontaneidad de
las reacciones
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Bibliografía

• Atkins P.W, Jones L. Química . 3ra edición. Ed
  Omega. 1999.
• Capítulo 16.
• Chang R. Química. Ed. Mc Graw Hill.1998.
• Capítulo 18.

Consultas pevelson_at_ffyb.uba.ar (Pablo Evelson)