Mediciones de la Energ a libre de Gibbs Entalp a y Entrop a


Pontificia Universidad Católica de Valparaíso
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Química












PROCESOS ELECTROQUÍMICOS
Laboratorio N° 3
“Mediciones de la Energía libre de Gibbs, Entalpía y Entropía”











Integrantes: Karen Neira
Fernanda Garrido
Victoria González
Valentina Duhalde
Nicole Carrasco


Fecha Laboratorio: 23 de Mayo del 2014
Fecha de Entrega: 02de Junio del 2014
Índice


Introducción……………………………………………………………………………………………………..……… pág. 3
Marco Teórico............................................................................................................... pág. 5
Objetivos……………………………………………………………………………………………………….….…….. pág. 7
Materiales y reactivos.……………………………………………………………………………………….….… pág. 8Procedimiento……………………………………………………………………………………………………….… pág. 9
Cálculos………………………………………………………………………………………………………………..... pág. 11
Conclusión…………………………………………………………………………………………………………….… pág.15
Bibliografía………………………………………………………………………………………………………..…... pág. 16

Introducción


En la naturaleza nos vemos afectados siempre por la termodinámica que es la ciencia que estudia las transformaciones de la energía. Tan importante es ésta que nos vemos obligados a estudiarla, en nuestro caso serán la energía libre de Gibbs,Entalpía y Entropía, las cuales mediremos mediante el proceso electroquímico.

[1]Energía libre de Gibbs: la energía liberada por un sistema para realizar trabajo útil a presión constante. Ésta se representa con el símbolo G y considera ambos cambios de tal forma que:
∆G = ∆H – T∆S
 
La variación de la energía libre ∆G, es una función de estado y tiene unidades de energía. Así, si en una reacciónquímica se libera trabajo útil sin importar lo que ocurra en el universo el ∆G es negativo y por lo tanto será una reacción espontánea; en otras palabras, si:
∆G < 0   La reacción es espontánea en el sentido establecido.
∆G > 0   La reacción no es espontánea en el sentido establecido.
∆G = 0   El sistema está en equilibrio.

[2]Entalpía: es la cantidad de energía de un sistema termodinámico que éstepuede intercambiar con su entorno. Por ejemplo, en una reacción química a presión constante, el cambio de entalpía del sistema es el calor absorbido o desprendido en la reacción. En un cambio de fase, por ejemplo de líquido a gas, el cambio de entalpía del sistema es el calor latente, en este caso el de vaporización. En un simple cambio de temperatura, el cambio de entalpía por cada grado devariación corresponde a la capacidad calorífica del sistema a presión constante.

Matemáticamente, la entalpía se representa con el símbolo H y es igual a U + pV, donde U es la energía interna, p es la presión y V es el volumen. H se mide en unidades de energía.

H = U + pV

[3]Entropía: se define como el grado de dispersión de la energía o el grado de desorden de la materia en un sistema. La entropía nopuede decrecer naturalmente, por lo tanto, un sistema que la disminuya será sumamente improbable.

La conexión entre la entropía y la espontaneidad de un proceso queda expresada en la segunda ley de la termodinámica: la entropía del universo aumenta en un proceso espontáneo y se mantiene constante en uno en equilibrio.

Por lo que se deduce:

∆S universo > O El proceso puede ocurrir, es espontáneoe irreversible.
∆S universo < O El proceso es en extremo improbable, no es espontáneo.
∆S universo= O El proceso es reversible, puede ocurrir en ambas direcciones.



































Marco Teórico

[4]Durante el último siglo se realizaron estudios acerca de la relación entre la fuerza electromotriz (FEM) de una celda y la termodinámica de las reacciones químicas que ocurren ensu interior. Estos estudios aportaron contribuciones importantes a la comprensión de los principios fundamentales de la termodinámica. En 1878, Williard Gibbs llegó a la conclusión de que el trabajo se efectúa en una celda electroquímica es igual a la disminución de lo que se conoce como energía de Gibbs. Con este cambio de...