1 Energía libre de Gibbs (I)La energía libre de Gibbs, G, permite evaluar la espontaneidad de un proceso sin tener en cuenta la variación de entropía del entorno. Se define como: T = temperatura absoluta H = entalpía S = entropía G = H – T·S Es una función de estado porque sólo depende de los estados inicial y final del sistema. Cuando un sistema experimenta un cambio a temperatura y presión constantes se puede determinar la espontaneidad del proceso evaluando el cambio de G: Original: p0516 Gr =  Hr - T  Sr

2 Energía libre de Gibbs (II)Para una reacción química : Gr = Gproductos -  Greactivos Si Gr < la reacción es espontánea Si Gr  la reacción inversa es espontánea Original: p0517 Si Gr = 0 el sistema está en equilibrio

3 Energía libre y tipos de reaccionesG = H – T·S Reacciones exotérmicas (H < 0) con aumento de desorden (S > 0)  H < 0 - T·S < 0 G < 0 a cualquier temperatura,  reacción siempre espontánea. Reacciones endotérmicas (H > 0) con aumento de desorden (S > 0) H > 0 - T·S < 0 reacción espontánea a temperaturas altas.   Reacciones exotérmicas (H < 0) con aumento de orden (S < 0) H < 0 - T·S > 0 reacción espontánea a temperaturas bajas.   Reacciones endotérmicas (H > 0) con aumento de orden (S < 0) H > 0 - T·S > 0 ΔG > 0 a cualquier temperatura, reacción no espontánea.   Original: p0518

4 Aplicación de la energía libre de GibbsHalla a qué temperatura es espontánea la siguiente reacción, sabiendo que: Ho = 178,2 kJ y So = 0,1610 kJ CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g) Solución: El término entrópico -TS < 0 favorece la espontaneidad de la reacción, mientras que el entálpico H > 0 la desfavorece. La temperatura a la cual ambos términos se igualan es: Original: p0519 Go = Ho – T·So = 0 Por tanto a 1107 K (834 ºC) la reacción está en equilibrio, a 105 Pa de presión. A temperaturas mayores el término entrópico -TS domina sobre el término entálpico H, de modo que el valor de la energía libre es G < 0, y la reacción es espontánea.