Semana 11. Tercera Ley De La Termodinamica

Ingeniería Química

FISICOQUÍMICA

Tercera ley de la Termodinámica. Dra. Mercedes Puca Pacheco

TERCERA LEY DE LA TERMODINAMICA La tercera ley de la termodinámica es una extensión de la segunda ley y se relaciona con la determinación de los valores de la entropía. Hasta ahora hemos venido relacionado la entropía con el desorden molecular, cuanto mayor sea el desorden o la libertad de movimiento de los átomos o moléculas de un sistema, mayor será la entropía de éste. Pensemos lo siguiente: Si tenemos un gas, las moléculas de éste tendrán máxima libertad de movimiento, las moléculas se encuentran en el mayor desorden. Ahora si comenzamos enfriar el gas, las moléculas de este irán perdiendo esa capacidad de desorden, si lo seguimos enfriando, las moléculas del gas seguirán perdiendo entropía, cada vez se tendrán menos movimiento, en el cero absoluto, (0 K ), dejarán de moverse.

Luego en ese punto la S=0.

 La mínima entropía que una sustancia puede alcanzar

es la de un cristal perfecto en el cero absoluto. De acuerdo con la tercera ley de la termodinámica, la entropía de una sustancia cristalina perfecta es cero a la temperatura del cero absoluto.

ENTROPIA DE REACCIÓN Para una reacción genérica:

aA + bB –> cC + dD Entropía total de los productos: c·Smo(C) + d·Smo(D) Entropía total de los reactivos: a·Smo(A) + b·Smo(B) Así, la variación de entropía de la reacción, será:

ΔSro = Entropía total de los productos – Entropía total de los reactivos ΔSro = c·Smo(C) + d·Smo(D) – a·Smo(A) + b·Smo(B) Por tanto, la fórmula final a aplicar será:

El valor de ΔS de una reacción será necesario para poder determinar cuantitativamente la espontaneidad de una reacción química a partir del valor de la Energía libre de Gibbs.

ENERGÍA LIBRE DE GIBBS Y LA CAPACIDAD DE TRABAJO:

G

Es la energía que se libera en forma de trabajo útil, que puede ser en un cambio de estado, en un gas, en un líquido, o sólido o en un conjunto de reacciones Temperatura absoluta

Energía Libre

G = H - T S Entalpía (Presión Constante

Entropía

EJERCICIO 1

EJERCICIO 2

EJERCICIO 3

SOLUCIÓN