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Termodinámica
CALOR Q>0 TRABAJO W< 0
Reacc. NO espontánea

CALOR

SISTEMA

Q0

Reacc. espontánea

Energía libre (G)

Energía libre (G)

Reactivos ΔG < 0 Productos

Productos ΔG > 0

Reactivos

T, p = ctes.

T, p = ctes.

Termodinámica
Espontaneidad de los procesos: Procesos espontáneos: Ocurren naturalmente sin requerir causas o estímulos externos. Procesos noespontáneos: Requieren un agente externo para producirse. Son procesos espontáneos: - La caída de los objetos. - La disolución de azúcar o sal en agua. - El flujo de calor de un objeto caliente a uno frío. Otros procesos espontáneos son:

Termodinámica
Espontaneidad de los procesos: - Expansión de un gas. - La reacción del Na metáExpansión espontánea lico con agua dando H2 y NaOH. - La formación delóxido Comprensión no espontánea (herrumbre) por contacto del hierro con el aire y la humedad. - La bajada por una pendiente. Los procesos contrarios ocurren espontáneamente NO

Termodinámica
Espontaneidad de los procesos: Una parte significativa de los procesos espontáneos provocan la disminución de la energía potencial del sistema. Sin embargo, existen procesos espontáneos donde no disminuyesino aumenta la energía: - Fusión espontánea del hielo encima de 0 C. - Sublimación del hielo seco pasando a CO2(g) a temperatura ambiente. - Algunas reacciones endotérmicas ocurren espontáneamente, ej.:
NaCl(s) + H2O(l) Na+(ac) + Cl-(ac) ΔH=4kJ/mol

Termodinámica
Segunda Ley de la Termodinámica: Lo visto hasta ahora evidencia que el carácter exotérmico de un proceso favorece su espontaneidadpero no la garantiza. La Segunda Ley de la Termodinámica establece que un sistema y sus alrededores tienden espontáneamente a desordenarse. La magnitud que mide el grado de desorden de un sistema es la entropía. La Segunda Ley establece que la entropía de un sistema y sus alrededores tienden espontáneamente a aumentar.

Termodinámica
Segunda Ley de la Termodinámica: El cambio de entropía serepresenta por ΔS y es igual a la diferencia de entropía entre el estado final e inicial, o sea: ΔS = Sfinal – Sinicial La Segunda Ley de la Termodinámica plantea: ΔSuniv = ΔSsist + ΔSalred > 0 Proceso espontáneo ΔSuniv = ΔSsist + ΔSalred = 0 Equilibrio Un valor de ΔSuniv < 0 significa que el proceso no es espontáneo en la dirección analizada sino en la opuesta.

Termodinámica
Segunda Ley de laTermodinámica: Los valores individuales de ΔSsist y ΔSalred pueden ser negativos siempre que ΔSuniv sea positiva o cero. En un equilibrio, uno de los dos valores (ΔSsist ó ΔSalred) será negativo y el otro de igual magnitud pero positivo, de forma que ΔSuniv sea cero. Para una reacción química se cumple que: ΔS reacción = Σ np· S productos – Σ nr· S reactivos Donde S es la entropía estándar, o sea laentropía absoluta de las sustancias en condiciones estándar (1 atm y 25 C).

Termodinámica
Entropía: Los cambios de fase donde aumenta la energía de las moléculas (fusión: sólido-líquido; evaporación: líquido-vapor; y sublimación: sólidovapor) ocurren espontáneamente, a pesar de ser endotérmicos, ya que aumenta la entropía.
Fusión Evaporación

Sólido

Líquido

Líquido

VaporSublimación

Sólido

Vapor

Termodinámica
Entropía: Igualmente, la disolución se produce, aún cuando sea endotérmica, debido a que aumenta la entropía del sistema. O sea, mientras más desordenado está el sistema mayor será la cantidad de alternativas que puede presentar, mientras que la menor entropía (mayor ordenamiento) implica la reducción del número de diferentes alternativas para elsistema.

Termodinámica
Entropía: El mayor desorden (mayor entropía) del sistema tiene mayor probabilidad de ocurrir que el ordenamiento del mismo. Un estado ordenado tiene una baja probabilidad de ocurrir y una pequeña entropía. Un estado desordenado tiene una alta probabilidad de ocurrencia y una entropía grande. Cuando aumenta la temperatura se incrementa la entropía ya que aumenta la...
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