Criterios de espontaneidad

La espontaneidad de una reacción parece implicar dos conceptos termodinámicos, entalpía y entropía, referidos al sistema. una reaccion está en equilibrio si:

Para procesos químicos a presión y temperatura constante, en los cuales los reactivos van formando productos, la entalpía y la entropía van cambiando, en estos casos la variación de la energía libre de Gibbs se puede escribir mediante la ecuacion Gibbs- Helmholtz:

Esta ecuación es una de las más importantes de la termodinámica y permite predecir si una reacción será espontánea o no, relacionando la variación de la energía libre de Gibbs con la segunda ley de la termodinámica. Así cuando △H = T△S < 0 y △G < 0 la reacción sera espontánea.

 Para un proceso a Presión y Temperatura constante se pueden establecer los siguientes criterios de espontaneidad:

- Si   △G < 0     -->  La reacción sera espontánea en el sentido directo tal y como esté escrita.

- Si   △G = 0  --> La reacción no es predominante en ningún sentido, debe estar en equilibrio.

- Si   △G > 0     --> La reacción sera espontánea pero en el sentido contrario.

La variación de la energía libre de Gibbs indica la capacidad de una reacción para generar producto, por lo tanto △G es la energía disponible para realizar un trabajo. Se puede demostrar que el trabajo máximo que se puede extraer de un proceso químico es:

Wmáx= - △G