Concetti Chiave
- Un sistema all'equilibrio non si modifica spontaneamente e l'energia libera di Gibbs è zero, indicando stabilità.
- La forma più stabile di un elemento coincide con la minima energia libera e all'equilibrio è zero, determinando la stabilità termodinamica del composto.
- Il segno di ΔGf° indica se un composto è stabile: se ΔGf° è maggiore di zero, il composto è instabile e tende a decomporsi.
- ΔG°r rappresenta la differenza di energia libera standard tra prodotti e reagenti, mentre ΔGr è la variazione a una composizione specifica della miscela.
- All'equilibrio, la relazione ΔG°r=-RTln(Keq) connette l'equilibrio con l'energia libera standard e la costante di equilibrio.
Equilibrio ed energia libera
Quando un sistema è all'equilibrio non tende a modificarsi spontaneamente ne in un verso ne nell'altro, dunque all'equilibrio ΔG=-TΔStot=0Energia libera standard di reazione
La forma più stabile di un elemento è quella coincide con l'energia libera minore, che all'equilibrio è 0. Il segno del ΔG della reazione di formazione di un composto, ΔGf° ci dice se questo è in una forma stabile o meno.
• se ΔGf°>0 il composto è termodinamicamente instabile, cioè tende a decomporsi negli elementi
• Se ΔGf°
Se consideriamo le variazioni di energia libera andando da reagenti e prodotti e lo correliamo all'equilibrio possiamo determinare il verso di svolgimento della reazione, che è quello che vede diminuire l'energia libera.
Significato di ΔG° e ΔG
• ΔG°r è la differenza delle energie libere standard di formazione dei prodotti e dei reagenti puri nei rispettivi stati standard;
• ΔGr è l'energia libera della reazione a una qualsiasi determinata composizione della miscela di reazione, considerata costante: essa rappresenta la differenza tra le energie libere di prodotti e reagenti in quel momento della reazione;
Si è ricavato sperimentalmente che ΔGr=ΔG°r+RTln(Q). All’equilibrio ΔGr=0 e Q=K, quindi ΔG°r+RTlnK=0 all’equilibrio G°r=-RTln(Keq), la correlazione fra equilibrio ed energia libera standard di reazione.