¿Alguna vez te has preguntado si una reacción química es espontánea o no? ¡No busques más! Con nuestra Calculadora de Energía Libre de Gibbs, podrás determinar fácilmente si una reacción es termodinámicamente favorable o no. ¡Sigue leyendo para descubrir cómo utilizar esta herramienta y darle un impulso a tus conocimientos en química!
Calculadora de Energía Libre de Gibbs
Introduce los siguientes valores para calcular la energía libre de Gibbs:
Calculadora de Energía Libre de Gibbs
Esta Calculadora de Energía Libre de Gibbs es perfecta si buscas una herramienta que estime si una reacción puede o no ocurrir de forma espontánea. La ecuación de la energía libre de Gibbs, también conocida como la ecuación delta G, combina la relación entre la entalpía y la entropía.
¿Qué es la energía de Gibbs?
En ecuaciones, se conoce como G y es una combinación de entalpía y entropía. El signo delante de la energía libre de Gibbs indica la dirección de la reacción química siempre y cuando se cumplan dos condiciones:
- Temperatura constante.
- Presión constante.
En tal caso, hay dos posibles opciones dependiendo de lo que obtengas de la fórmula delta G:
- Si ΔG > 0, la reacción es no espontánea – se necesita energía externa para la reacción.
- Si ΔG < 0, la reacción es espontánea y ocurre sin energía externa. No es necesario añadir nada.
La fórmula delta G para calcular la energía libre de Gibbs (la ecuación de la energía libre de Gibbs) es:
ΔG = ΔH – T × ΔS
donde:
- ΔG – Cambio en la energía libre de Gibbs.
- ΔH – Cambio en la entalpía.
- ΔS – Cambio en la entropía.
- T – Temperatura en Kelvin.
La entalpía, señalada aquí como H, es una forma de energía y la entropía, señalada como S, es una medida de la aleatoriedad de las moléculas. El sistema siempre intenta alcanzar la mínima entalpía y la máxima entropía.
Las unidades de energía libre de Gibbs derivan de la ecuación, generalmente en julios (J). Puedes verificar el volumen de gas y el número de moles con nuestra calculadora de temperatura y presión estándar.
Ejemplo de cómo calcular la energía libre de Gibbs:
Imagina que tienes una reacción y conoces su entropía inicial, entalpía y que ocurre a 20°C. Además, también tienes datos de la entropía y entalpía finales. Ahora, todo lo que necesitas para saber si la reacción es espontánea o si necesita energía externa, es calcular la energía libre de Gibbs.
Tomemos el siguiente ejemplo de reacción:
- Entalpía inicial: H0 = 0.
- Entalpía final: H1 = -92.22 kJ.
- Entropía inicial: S0 = 583.65 J/K.
- Entropía final: S1 = 384.9 J/K.
- T = 20 °C = 20 + 273.15 = 293.15 K.
Por lo tanto:
ΔH = -92.22 kJ.
ΔS = -198.75 J/K = -0.19875 kJ/K.
A partir de la fórmula delta G:
ΔG = -92.22 – (-0.19875 × 293.15)
ΔG = -33.96 kJ
El resultado de la ecuación delta G es menor que cero, lo que significa que la reacción es espontánea.
Para calcular la energía libre de Gibbs:
- Determina la temperatura a la que ocurre la reacción.
- Resta la entropía inicial de su valor final para encontrar el cambio en la entropía.
- Calcula el cambio en entalpía de la misma manera.
- Multiplica el cambio en entropía por la temperatura.
- Resta el producto del cambio en entalpía para obtener la energía libre de Gibbs.
La energía libre de Gibbs es cero para los sistemas en equilibrio porque no hay cambios netos en ninguna de las cantidades en las que depende. Cuando todo es constante, no hay energía disponible para realizar ningún trabajo.
La energía libre de Gibbs nos habla de la energía máxima disponible en el sistema para realizar trabajo. Se utiliza típicamente para determinar si la reacción es espontánea, no espontánea o está en equilibrio.
Para determinar la espontaneidad de una reacción química, calcula su energía libre de Gibbs. Un valor negativo significa que el proceso es espontáneo, mientras que un valor positivo indica que es no espontáneo.
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