Los valores de ?Gfº son una indicación de la estabilidad de una sustancia.
Cuando ?Gfº es negativo, el compuesto es estable y tanto mas cuanto mayor sea su valor absoluto. Si ?Gfº es positivo el compuesto es inestable.
Igual que para las entalpías, las energías libres estándar de reacción se calculan a partir de las energías libres de formación.
?Grº = S?Gfº (productos) – S?Gfº (reactivos)
Si ?Grº es negativo, la reacción es espontánea en condiciones estándar. Si es positivo, el proceso no es espóntaneo.
La energía libre de formación de los elementos puros es nula
Si se utiliza la ecuación:
?Gfº = ?Hfº – T.?Sfº
Los valores de la energía libre se calculan a partir de valores tabulados de entropías
El cálculo de ?S se realiza como:
?Sfº = SSº (productos) – SSº (reactivos)
Ejemplo:
Calcular ?Gº, a 25 ºC, para la reacción:
2 NO (g) + O2 (g) ? 2 NO2 (g)
¿Es espontáneo el proceso? ¿Existe temperatura de inversión?
Datos a 25 ºC: ?Hrº = -114,1 kJ/mol; ?Srº = -146,4 J. k -1
Solución:
Calculamos ?Grº por aplicación de la ecuación de Gibbs:
?Grº = ?Hrº – T?Srº = 2. ( – 114,1)– 298 . (- 0,1464) =
– 184,87 kJ
El proceso es espontáneo por se ?Grº < 0
Como los términos entálpico, ?Hrº, y entrópico, – T?Srº tienen distinto signo, existirá una temperatura a partir de la cual se invertirá el signo de ?Gfº (se hará positivo) esa temperatura es la llamada de inversión.
Para calcularla hacemos ?Gfº = 0 y despejamos T
0 = – 114,1 – T. (- 0,1464); T = – 114,1/ – 0,1464 = 1.558 K
Luego por debajo de esta temperatura el proceso es espontáneo y por encima deja de serlo.
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