Energ A Libre De Gibbs Y Cambios De Energ A 1

ENERGÍA LIBRE DE GIBBS Y CAMBIOS DE ENERGÍA.

Existen dos tipos de energía útil para desarrollar
trabajo:
a) La energía libre de Gibbs. Forma de energía capaz de
efectuar trabajo en condiciones de temperatura y
presión constante.

b) La energía calórica. Puede desarrollar trabajo,
produciendo un cambio en la temperatura o la presión.

La energía libre de Gibbs es la función
termodinámica masimportante usada
en bioquímica.
El cambio de energía libre de Gibbs
(∆Ԍ) es negativo; el sistema tiene
mas energía libre en el estado inicial
que en el estado final.
∆Ԍ = ∆Ԍ final - ∆Ԍ inicial

Todas las relaciones factibles ocurren con un
cambio de energía libre negativo (-∆Ԍ).
Cuando el cambio de energía libre es cero, la
reacción o proceso esta en equilibrio. Estos
resultados se pueden resumircomo sigue:
∆Ԍ ˂ 0 (el proceso es factible y es exergónico)
∆Ԍ = 0 (prevalecen las condiciones de
equilibrio y el proceso es isoergónico)
∆Ԍ > 0 (el proceso no es factible y es
endergónico).

Cambio de energía libre de Gibbs o delta G (∆Ԍ)
es un sistema, tiene relación con el cambio
de entalpia (∆H)y con el cambio de entropía
(∆S), en condiciones de temperatura y
presión constante: ∆G = ∆H – T ∆S.∆G y ∆H se expresan en joules o en calorías, ∆S
en calorías /º y T en grados Kelvin. ∆G es la
energía libre que existe en concentraciones
fisiológicas de productos de reactivos y a pH
fisiológico. Suele mayor que la estándar.
Los valores absolutos de la energía libre,
entalpia y entropía de un sistema, no se
pueden medir sino que solo se toman en
cuenta sus cambios.

PARTICIPACIÓN DE LA ∆H Y ∆SSOBRE LA ∆G A
TEMPERATURAS BAJAS Y ALTAS.

∆H ∆S

Temperatura baja

Temperatura alta

+

+

∆G +, reacción no es
favorable.

∆G -, reacción favorable .

+

-

∆G +, reacción no es
favorable.

∆G+, reacción no es favorable.

-

+

∆G - , reacción favorable

∆G -, reacción favorable .

-

-

∆G -, reacción favorable

∆G +, reacción no es favorable.

ENERGÍA LIBRE ESTÁNDAR (∆Gº’)
Definición de lascondiciones estándar :
1. Temperatura de 25º C o 298º K
2. Una atmosfera de presión
3. Concentración uno molar de reactantes y productos
4. pH = 0.0
Las condiciones bioquímicas estándar son idénticas a
las concentraciones químicas, con la única excepción
de que el pH es igual a 7.0 en lugar de 0.0. ya que la
mayoría de las reacciones bioquímicas en los seres
vivos ocurren a un pH cercano a 7.0. Elcambio de
energía libre estándar a este pH se denomina, delta
Gº (∆Gº’).

Compuesto

Delta Gº’

Kcal/mol-1

KJ/mol-1

Glicerilo -1-fofato

-2.20

-9.2

Glucosa -6- fosfato

-3.30

-13.8

Fructosa -6- fosfato

-3.80

-15.9

Glucosa -1- fosfato

-5.00

-20.9

ADP (→ AMP + Pi)

-6.60

-27.6

ATP (→ ADP + Pi)

-7.30

-30.5

Fosfoarginina

-7.70

-32.2

Fosfato de acetilo

-10.10

-42.3

Fosfocreatina-10.30

-43.1

Glicerato -1, 3bifosfato

-11.80

-49.3

Carbamoil fosfato

-12.30

-51.5

Fosfoenolpiruvato

-14.80

-61.9

RELACION ENTRE LA CONSTANTE
DE EQUILIBRIO (KEQ ) Y LA ∆Gº’
Si la Keq si la de reacción es 1.0, entonces la ∆Gº’ = 0.0 y no se produce variación de
energía libre cuando 1 mol de reactantes se convierte en totalmente en productos,
hallándose todos en concentración de 1.0 M. sila Keq es mayor a 1.0 la ∆Gº’ es menor a
0.0 o negativa. Si la Keq es mayor a 1.0 la ∆Gº’ es mayor a 0.0 o positiva.
Relación de los valores de la constante de equilibrio y la delta Gº’

∆Gº’

Kj/mol

Kcal/mol

1000

-17.1

-4.09

100

-11.4

-2.73

10

-5.69

-1.36

1

0

0

0.1

+5.69

+1.36

0.01

+11.4

+2.73

0.001

+17.1

+4.09

Keq

REACCIONES EXERGÓNICAS Y
ENDERGÓNICAS
Las reaccionesquímicas con ∆Gº’ negativa son las exergónicas y por lo
tanto espontaneas. Las reacciones químicas con ∆Gº’ positiva son
endergónicas y por lo tanto no espontáneas.
Puesto que en el equilibrio la ∆G es igual a cero, es posible reordenar
la ecuación de la siguiente forma:
∆Gº’ + 2.303 RT log Keq =∆G=0
Despejando ∆Gº’ .

∆Gº’ = -2.303 RT log Keq

aplicando esta ecuación para obtener la ∆G del...