Espontaneidad de reacciones: entalpía, entropía y energía libre (AG, AH, AS)

Resumen

Ejercicios resueltos sobre la espontaneidad de procesos químicos a partir de la variación de entalpía (AH), entropía (AS) y energía libre de Gibbs (AG). Se analiza el signo de la entropía en una reacción gaseosa, se relaciona la temperatura con la espontaneidad y se abordan también el orden de reacción y la constante de velocidad.

Puntos clave

Si AG = AH - T·AS es menor que 0, el proceso es espontáneo.
Un proceso con AH negativo (exotérmico) y disminución de moles gaseosos supone AS negativa.
Un proceso endotérmico (AH positiva) puede ser espontáneo si AS es positiva y la temperatura es alta.
Para hallar la temperatura a partir de la cual el proceso es espontáneo se iguala AG a 0 y se despeja T.
El orden de reacción respecto a cada reactivo se obtiene comparando los cambios de concentración entre experimentos.
La constante de velocidad se calcula sustituyendo valores, y sus unidades dependen del orden global de la reacción.

Ponte a prueba

2.A)Es un proceso exotérmico porque tiene una entalpía negativa ya q hay 4 moles gaseosos en los reactivos para dar 2 moles gaseosos en los productos,por lo tanto,disminuye el numero de moles gaseosos y el sistema se ordena,es decir,disminuye el desorden.Por lo tanto, la entropía se hace negativa.
b)AG=AH-TAS | AG<0 AS>0 T alta: Un proceso endotérmico es espontaneo y la entalpía es positiva cuando la entropía es positiva y tiene una temperatura alta. 3.A)
b)
4. T? Es espontanea?Hay q igualar AG=AH-AS·T,igualamos AG a 0 para que T>espontanea, tiene q ser mayor q AH-AST.Se calculan la entalpía y entropía de formación y se sustituyen en la formula.Después despejamos T>T' para q sea espontanea, y para q se mantenga en equilibrio T=T.
5.A)El orden de la reacción respetco a A y B serian.....
b) Recuerda:Hay q dividir uno entre otro para q de esta forma uno de los elementos A o B se vaya y podamos calcular el exponente.1/2 y 2/3 c)Para calcular la cnstant, solo se necesita sustituir.CUIDADO!La CNT no tiene siempre las mismas unidades

Preguntas frecuentes

¿Cuándo es espontánea una reacción según la energía libre?

Una reacción es espontánea cuando AG es menor que 0, es decir, cuando AH - T·AS resulta negativo. Según el texto, un proceso endotérmico con AS positiva es espontáneo a temperatura alta.