Concetti Chiave
- L'energia libera standard di formazione di un composto rappresenta la variazione di energia libera che accompagna la formazione di una mole di composto dai reagenti in condizioni standard.
- Gli elementi nella loro forma più stabile hanno un'energia libera standard di formazione pari a zero, indicando lo stato di minima energia libera.
- Il segno di ΔGf° indica la stabilità termodinamica di un composto: ΔGf°>0 significa instabilità e tendenza alla decomposizione.
- L'energia libera di reazione può essere calcolata correlando le energie libere di formazione dei reagenti e dei prodotti.
- La relazione tra equilibrio ed energia libera è data da G°r=-RTln(Keq), con ΔGr che diventa zero all'equilibrio.
Energia libera standard di reazione
Per per ogni composto si può valutare l’energia libera standard di formazione, che rappresenta la variazione di energia libera standard che accompagna la formazione di una mole di composto a partire dai reagenti nella loro forma più stabile in condizioni standard. La forma più stabile di un elemento coincide con il suo stato di minima energia libera (l’energia libera standard di formazione degli elementi nelle loro forme di massima stabilità è 0).
Il segno di ΔGf°, ossia il segno del ΔG di formazione del composto, permette di stabilire se il composto è più o meno stabile: se ΔGf°>0 il composto è termodinamicamente instabile, cioè tende a decomporsi negli elementi costituenti; se ΔGf°
Correlando le energie libere di formazione dei reagenti e dei prodotti è possibile calcolare l’energia libera di reazione:
Effetto della temperatura Una reazione non spontanea a una certa T lo può diventare ad un'altra (ΔG=ΔH-TΔS) • se ΔS°0, un aumento di T fa diminuire l‘energia libera standard.
Si è ricavato sperimentalmente che ΔGr=ΔG°r+RTln(q), dove q è il quoziente di reazione. All’equilibrio ΔGr=0 e q=keq, quindi all’equilibrio G°r=-RTln(Keq). Quest’ultima è la correlazione fra equilibrio ed energia libera standard di reazione.
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