Clase_equi 1

Equilibrio material
Eq. físico
Eq. material
Eq. químico
T, P
T, P
¿Eq. material?
Pared impermeable, diatérmica
y móvil
Propiedades de G
Para un sistema de un componente y una fase
G  G(n,T, P)  nG(T, P)
Para un sistema multicomponente de una fase
G  G(T , P, n ,..., n )
1
k
G  n G (T , P )  ...  n G (T , P )
1
1
k
k
Cambios en G
 G
 G 
 G 
dG  
dT

dP


 



 T 
 P 
 n 
dn
i
P ,nj
T ,nj
i
 G   G   G 


 ,
 , 
  T   P   n 
P ,nj
T ,nj
i
i
(1)
T ,P ,nj
???
T ,P ,nj
G  E  PV  TS
dG  dE  PdV  VdP  TdS  SdT
Cuando no hay cambio en la composición
y si sólo se realiza trabajo PV:
dE  TdS  PdV
Reemplazando
dG  SdT  VdP
(2)
Por lo tanto
 G 


 T 
 S
P ,nj
 G 



P


V
T ,nj
Potencial químico y
equilibrio
Definimos potencial químico:
 G
  

 n 
i
i
T ,P ,nj
   (T , P, n ,..., n )
i
i
1
k
Para un sistema de un componente
  G   (T , P )
Cambio en G
dG  SdT  VdP    dn
i
i
(3)
i
En el equilibrio a T y P constantes:
dG    dn  0
i
i
i
(4)
Equilibrio físico
fase a
TyP
constantes
ni
fase b
dG    dn
a
i
a
a
i
i
dG    dn
b
i
b
b
i
i
dG  dG  dG    dn   dn
a
b
i
dG   (    )dn
i
a
b
a
i
i
i
dG   (    )dn
i
a
b
a
i
i
i
 
a
b
i
i
a
a
b
b
i
i
i
i
 a, b, i
(5)
en el eq.
dG   (    )dn
i
a
b
a
i
i
i
(5)
En un proceso espontáneo dG<0
Por lo tanto:
Si     dn  0
a
b
a
i
i
i
el componente i pasa espontáneamente
de la fase a a la fase b.
Si     dn  0
a
b
a
i
i
i
el componente i pasa espontáneamente
de la fase b a la fase a.
La materia se transfiere espontáneamente
de las fases de mayor m a las de menor m.
Equilibrio químico
aA  bB  cC  dD
n n
Avance de reacción:   
i
0
i
i
En el equilibrio a T y P constante
dG    dn
i
i
d 
Usando:

i
dn

i
obtenemos
i

dG     d
i
i
i
(6)
en el eq. a T y P ctes.
   0
i
i
i
(7)


dG     d
i
 G 


  
i
i
(7)
  
i
i
i
T ,P
G
 G 

  0  eq
  
T ,P
Sólo
Reactivos

Sólo
Productos