Descubre qué es la energía libre de Gibbs y cómo influye en la espontaneidad de las reacciones químicas en un lenguaje claro y con ejemplos prácticos. La energía libre de Gibbs es una magnitud termodinámica que combina la entalpía y la entropía de un sistema para predecir si un proceso ocurre de forma espontánea a temperatura constante y presión constante.
Fórmula principal ?G = ?H - T?S donde ?G es la variación de la energía libre de Gibbs, ?H la variación de entalpía, T la temperatura absoluta en kelvin y ?S la variación de entropía. Si ?G es negativo la reacción es espontánea; si ?G es positivo la reacción no es espontánea; y si ?G es cero el sistema está en equilibrio.
Interpretación práctica Un ?H negativo indica que el proceso libera calor y favorece la espontaneidad. Un ?S positivo indica aumento de desorden y también favorece la espontaneidad. La temperatura T modula la contribución de la entropía: a temperaturas altas el término T?S puede dominar, mientras que a temperaturas bajas la entalpía puede ser decisiva.
Ejemplos rápidos 1 Reacción exotérmica con aumento de entropía: ?H negativo y ?S positivo normalmente conduce a ?G negativo a cualquier temperatura y por tanto a espontaneidad. 2 Reacción endotérmica con aumento grande de entropía: ?H positivo pero ?S positivo; a temperaturas suficientemente altas T?S puede superar a ?H y hacer ?G negativo. 3 Reacción exotérmica con disminución de entropía: ?H negativo y ?S negativo; puede ser espontánea a bajas temperaturas pero no a altas.
Ejemplo numérico sencillo Consideremos una reacción a 298 K con ?H = -100 kJ mol y ?S = -200 J mol K. Convierte ?S a kJ mol K dividiendo entre 1000 obteniendo -0.200 kJ mol K. Entonces ?G = -100 - 298 times -0.200 = -100 + 59.6 = -40.4 kJ mol por lo que la reacción sería espontánea en esas condiciones.
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Conclusión La energía libre de Gibbs es una guía poderosa para predecir la espontaneidad química y el equilibrio. Del mismo modo, en Q2BSTUDIO usamos principios análogos de optimización y modelado para diseñar soluciones tecnológicas eficientes y seguras. Si quieres transformar ideas en productos con inteligencia artificial software a medida y servicios cloud habla con nosotros.