Termodinamica

Termodinámica

La relación entre la energía de Gibbs y la constante de equilibrio se puede hallar considerando potenciales químicos.6 A temperatura y presión constantes, la energía función G,energía libre de Gibbs de la reacción, sólo depende de la extensión de la reacción: ξ y sólo puede disminuir de acuerdo con la segunda ley de la termodinámica. Esto significa que la derivada de G con ξ debeser negativo si ocurre la reacción, en el equilibrio de la derivada es igual a cero.
: equilibrio
A volumen constante, se debe considerar la energía libre de Helmholtz para la reacción: A.
Eneste artículo sólo se considera el caso de presión constante. El caso de volumen constante es importante en geoquímica y química atmosférica, donde las variaciones de presión son importantes. Tenga encuenta que, si los reactivos y los productos están en su estado estándar (completamente pura), entonces no habría ningún reversibilidad y equilibrio. La mezcla de los productos y reactivos contribuyecon una gran entropía (conocida como entropía de mezcla) a estados que contienen mezclas a partes iguales de los productos y reactivos. La combinación del cambio de la energía de Gibbs estándar y laenergía de Gibbs de mezcla determina el estado de equilibrio.7
En general, un sistema en equilibrio se define escribiendo una ecuación de equilibrio para la reacción

Con el fin de cumplir lacondición de equilibrio termodinámico, la energía de Gibbs debe ser estacionario, lo que significa que la derivada de G con respecto a la la coordenada de reacción: 'ξ', debe ser cero. Se puede demostrar queen este caso, la suma de los potenciales químicos de los productos es igual a la suma de los correspondientes a los reactivos. Por lo tanto, la suma de las energías de Gibbs de los reactivos debe serigual a la suma de las energías de Gibbs de los productos:

donde μ es en este caso una energía molar parcial de Gibbs, un potencial químico. El potencial químico del reactivo A es una función de...