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La energía libre de Gibbs (ΔG):
Un indicador de espontaneidad
En sistemas abiertos (por ejemplo: los sistemas
biológicos) se requiere una nueva función de estado que
incluya tanto energía como entropía.


La variación de energía libre de Gibbs (∆G) es la
función de estado que mejor describe la segunda ley en
estos sistemas.

                 ∆G= ∆H – T. ∆S
           ∆G: diferencia de energía libre
           ∆H: diferencia de entalpía
           ∆S: diferencia de entropía
           T : temperatura absoluta ( en K)
Conceptualmente podemos definir ∆G como la
fracción de variación total de energía que es
capaz de efectuar trabajo a medida que el
sistema tiende al equilibrio, a P y T constantes.


        ∆G= - w ( trabajo máximo)


Cuanto más alejado esté el sistema del equilibrio,
más trabajo podrá realizar (Los sistemas
vivientes se encuentran alejados del equilibrio
para poder realizar trabajo).
Una nueva forma de enunciar la segunda ley (la
más importante para nuestros fines) sería:
“Dado un sistema abierto, el criterio para que
un proceso sea espontáneo a P y T constantes,
es que ∆G sea negativo".


        ∆G < 0 Proceso exergónico
        ∆G > 0 Proceso endergónico
          En el equilibrio, ∆G= 0
La energía libre (∆G)…
La célula tiene como objetivo realizar
trabajo a partir de las entalpías de los
substratos.

La energía libre de Gibbs (∆G), se
define como aquella parte de la energía
total de un sistema que puede
convertirse en trabajo en condiciones
isotérmicas.
∆G = ∆H - T∆S

La energía libre de Gibbs representa la cantidad máxima de
energía que puede entregar un mol de substrato cuando se oxida
en condiciones isotérmicas.

Por ejemplo, considere la reacción:

                 C6H12O6 + 6 O2→ 6 CO2 + 6 H20

∆Gº     = -2867 kJ/mol
∆Hº     = -2813 kJ/mol
∆Sº     = +0,18 kJ/(mol.ºK)
T.∆S   = +54 kJ/mol)

∆Gº y ∆Hº tienen valores negativos dado que son perdidos por el
sistema, mientras que ∆S tiene un valor positivo ya que la entropía
del estado final el más grande que la del estado inicial: CO2 y H2O
son dos moléculas más simples que la glucosa.
La oxidación (catabolismo) de la glucosa, como todas las oxidaciones es
un proceso exergónico, espontáneo e irreversible (para volver a hacer
glucosa, sería necesario agregar energía).


                     6 CO2 + 6 H20 → C6H12O6 + 6 O2

∆Gº    =   +2867 kJ/mol
∆Hº    =   +2813 kJ/mol
∆Sº    =   -0,18 kJ/(mol.ºK)
T.∆S   =   -54 kJ/mol)




En el caso de la formación de glucosa (anabolismo), el término entropía
es negativo dado que la entropía disminuye cuando se transforme
elementos simples como CO2 y H2O en glucosa, por lo que el signo de
∆Gº y de ∆H son positivos (la energía interna a aumentado).
Una reacción exotérmica (∆H < 0) no
necesariamente es espontánea (∆G < 0)




               ∆G = ∆H - T·∆S

Por ejemplo:
Si la reacción A → B, a 100°C, tiene una entalpía ∆H = - 40
kJ·mol-1 (exotérmica) y ∆S = -120 J·K-1·mol-1, se tiene que:

∆G = - 40·000 - 373·(-120) = + 4.76 kJ·mol-1 (endergónica)
ENERGÍA LIBRE...

           Criterio de espontaneidad: ∆Suniv > 0

¿No podríamos disponer de un criterio de espontaneidad
expresado sólo en función de las propiedades del sistema?

    Supongamos que P y T son constantes:

    qsist = qp = ∆Hsist ; qalrededores = -qsist = -∆Hsist
                                          q alrededores − ΔH sist.
                       ΔS alrededores =                =
                                                T          T
                      ΔH sis
 ΔS univ = ΔS sis −          > 0 ; TΔSsis − ΔH sis > 0 ; ΔH sis − TΔSsis < 0
                       T
∆Hsis – T.∆Ssis < 0
        Energía libre     • Función de estado
        de Gibbs (G)      • Propiedad extensiva
          G = H – TS      • Unidades: J

                   ∆G = ∆H – T∆S


• Si ∆G < 0 proceso irreversible (espontáneo)
• Si ∆G > 0 proceso no espontáneo
• Si ∆G = 0 proceso reversible (equilibrio)

A Presión y Temperatura constantes, el sentido del cambio
espontáneo es el sentido de la disminución de G.
Josiah Willard Gibbs
     (1839-1903)
ΔG = ΔH – TΔS

ΔH   ΔS           ΔG                    ¿Espontáneo?

–    +             –                        Sí
          –   si ⏐ΔH⏐>⏐TΔS⏐ (T bajas)       Sí
–    –
          +   si ⏐ΔH⏐<⏐TΔS⏐ (T altas)       No
          +   si ⏐ΔH⏐>⏐TΔS⏐ (T bajas)       No
+    +
          –   si ⏐ΔH⏐<⏐TΔS⏐ (T altas)       Sí
+    –             +                        No
Energía libre estándar de formación ( ∆Gfº) de una sustancia:
Variación de energía libre estándar de reacción para la formación de un
mol de la sustancia a partir de sus elementos en su estado más estable.
(Unidades: J/mol)




          ΔG o = ∑ ν prod ΔG o (prod) − ∑ ν reac ΔG o (reac)
                             f                      f
                 prod                    reac




 Si ∆Gº < 0 reactivos → productos: espontánea
 Si ∆Gº > 0 reactivos →productos: no espontánea
                       (reactivos ← productos: espontánea)
 Si ∆Gº = 0 estado de equilibrio: reactivos = productos


            ∆Hfº           ∆Hº
             Sº                      ∆Gº = ∆Hº – T∆Sº
                           ∆Sº
Desde un punto de vista microscópico…
La reacción se debe a la variación de la composición del sistema en función
del tiempo, de manera tal que los reactivos desaparecen para generar
productos.
Descompongamos las diversas etapas de la reacción A+B → C       (isotermas)

    1                    2                    3                     4
 G°A + G°B             GA + GB           GA + G B + G C            G°C




  t0                  t1                   t2                   t∞
Desde un punto de vista termodinámico…
 Un mol de A pasa de 1-> 2; de G°A a GA por lo que varía ∆G

Se trata del trabajo de expansión del gas A -> GA-G°A= ∆G = -W , es
decir:                             V               V
                                                   dV           ⎛V ⎞
                           ΔG = − ∫ PdV = − RT ∫       = − RT ln⎜ ⎟
                                                                ⎜V ⎟
    1                   2        Vo             Vo
                                                   V            ⎝ o⎠
 G°A + G°B            GA + GB                         V           V0
                                    G − G° = − RT ln 0 = RT ln
                                                      V           V
                                                                 V0
                                                  G = G° + RTln
                                                                  V
                                     donde                        P
                                                  G = G° + RTln 0
                                                                 P
 t0                  t1                                           C
                                                  G = G° + RTln 0
                                                                 C
El equilibrio químico
Ciertas reacciones se encuentran equilibradas, así:
H2 + I2 →     2HI A 1000ºK se observa :
                                                  nI2+H2
                                                               nHI

                                                                     t


   t0                                t1          t2

                                                  t’2

                                                  nHI

                                                           nI2+H2
              t’0                  t’1                          t’
Dada una reacción de equilibrio genérica,
        aA + bB → cC + dD

       ∆G = ∆Go + RT·ln [C]c ·[D]d
                        [A]a ·[B]b

el ∆G es función de las concentraciones
de los reactantes y de los productos.
aA + bB → cC + dD
∆G = ∆Go + RT·ln [C]c ·[D]d
                 [A]a ·[B]b




   ¿Qué es el ∆Go ?
aA + bB → cC + dD

       ∆G = ∆Go + RT·ln C
                       [C]c ·[D]d
                              D
                        A B
                       [A]a ·[B]b
Si la concentración de los reactantes y de los
productos son de 1 M, se tiene que:

       ∆G =    ∆ Go          1c ·1d
                      + RT·ln a b
                             1 ·1
Cualquiera que sea el valor de los coeficientes
estequiométricos a, b, c, d, resulta, en éste caso:

                 ∆G = ∆ G o
aA + bB → cC + dD

      ∆G = ∆Go + RT·ln [C]c ·[D]d
                       [A]a ·[B]b


El valor de ∆Go puede calcularse a
partir de la constante de equilibrio.
aA + bB → cC + dD

         ∆G = ∆Go + RT·ln [C]c ·[D]d
                          [A]a ·[B]b
Si en el equilibrio ∆G = 0, entonces:

            0 = ∆Go + RT·ln [C]c ·[D]d
                            [A]a ·[B]b
Estando el sistema en equilibrio, las concentraciones de los
reactantes y de los productos son las concentraciones de
equilibrio, es decir:


                  ∆Go = - RT·ln K
aA + bB → cC + dD
  En resumen, si los reactantes y los productos
  tienen una concentración de 1 M,

                      ∆ G = ∆ Go
  Si el sistema está en equilibrio,
                         ∆G = 0

Pero si el sistema no se encuentra en equilibrio y todas las
concetraciones son distintas de 1 M, ¿cómo se establece
si una reacción se mueve hacia la derecha o hacia la
izquierda?
aA + bB → cC + dD
                          [C]c ·[D]d
         ∆G = ∆Go + RT·ln
                          [A]a ·[B]b

  Se si indica con la letra Q al cuociente:
                [C]c ·[D]d
                          = Q
                [A] a ·[B]b


Siendo ∆Go = - RT ln K,
∆G puede quedar expresado como:


 ∆G = - RT ln K + RT·ln Q
Si el valor del cuociente Q/K es mayor que 1
el ∆G es positivo (la reacción no es espontánea)

Si el valor del cuociente Q/K es menor que 1
el ∆G es negativo (la reacción es espontánea)

                   Q
        ∆G = RT·ln
                   K
        aA + bB → cC + dD

∆G = - RT ln K + RT·ln Q
El equilibrio químico
                       H2 + I2                     2HI
            P
G = G + RTln 0
        0
                                   G H 2 = G H 2 + RT ln PH 2 id. I2 y HI
                                             0

            P
                                                         (
ΔG = 2G HI − G H 2 − G I 2 = 2G HI − G H 2 − G I02 + RT 2 ln PHI − ln PH 2 − ln PI 2
                                0      0
                                                                                       )
                                                                  ⎛ PHI2    ⎞
                   (
   ΔG = ΔG RT 2 ln PHI − ln PH 2 − ln PI 2
              0
                                              )   = ΔG 0 + RT ⋅ ln⎜
                                                                  ⎜ PH PI
                                                                            ⎟
                                                                            ⎟
                                                                  ⎝ 2 2     ⎠
En el equilibrio la reacción se detiene, ∆G=0 por lo que -∆G0= RT lnK
                             2          2          2
                         PHI        C HI        a HI
con ∆G0= ∆H0-T∆S0 y K =          o           o
                        PH 2 PI 2 C H 2 C I 2 a H 2 a I 2
                                                     ac ad
 En general     aA + bB           cC+ dD K = a b
                                                       C D
                                                     a Aa B

Las tablas (al final del apunte) contienen datos de ∆G° de
substancias puras en su estado estándar.
El equilibrio químico
              H2 + I2           2HI
Pero…¿Cómo se calcula la constante de equilibrio?

∆H0 = 2∆H2980HI - ∆H2980H2 - ∆H2980I2 =2*26,5 - 0 - 62,4= -9,4 kJ

∆S0 = 2S0HI - S0H2 - S0I2 =2*206,3 - 130,6 - 260,6 = +21,4 J.K-1

∆G0 = -9400 - 298*(+21,4) = -15777,2 J

-∆G0 = RT lnK → 15777,2=8,314*298*lnK → lnK=6,37

K= e6,37 = 584
      2
    PHI
K=        = 584
   PH2PI2
Equilibro y Energía Libre ΔG
 Toda transformación espontánea implica la disminución
 de la energía libre.
 La energía libre G = H - TS de un sistema evoluciona siempre que
 ∆G< 0. El sistema estará en equilibrio si ∆G= 0
La energía libre G cambia mientras ocurre la reacción.
 Reacción total             Reacción en              Reacción
 G                          G      equilibrio        imposible
                                                     G              G°prodt
 G°réact                     G°réact                                .
  .
           ∆G°R<<0           .           ∆G°R             ∆G°R>>0

                                           G°prodt
                                                      G°réact
                 G°prodt          ∆G=0     .
                                                      .
                 .

      El avance de la reacción está limitado por la posición del
      equilibrio.
Influencia de la temperatura
Si se quiere modificar la temperatura de trabajo, será necesario
corregir los datos a 298K (25°C). Calculemos HI a 373K (100°C)


Para la entalpía :      H(T2) = H(T1) + Cp*(T2-T1)
es decir,             ∆H°(T2) = ∆H°(T1) + ∆Cp*(T2-T1)
∆H°(373K) = -9,4kJ + (2*29,1 - 28,9 -36,9 )*75*10-3kJ=- 10,0 kJ


Para le entropía:         S°(T2) = S°(T1) + Cp[ln(T2)-ln(T1)]
es decir,                ∆S°(T2) = ∆S°(T1) + ∆Cp*[ln(T2)-ln(T1)]
∆S°(373K) =21,4 + (2*29,1- 28,9 - 36,9 )*[ln(373)-ln(298)] = 19,7 J/K

∆G °(373K) = ∆H°(373K) - T∆S°(373K)
           =-10,0-373*(19,7)*0,001= -17,3 kJ                   → K=266
El valor de la constante de equilibrio ha cambiado de 584 a 266.
Las modificaciones del equilibrio
Toda modificación de una variable de estado conlleva a una
modificación del sistema que lo conduce hacia un nuevo equilibrio.
EL Principio de Le Châtelier permite predecir el sentido de la variación:
« Un sistema en equilibrio que se somete a una variación de una de sus
variables de estado, reaccionará en el sentido de reducir o anular dicha
variación»

 Influencia de la presión : Un aumento de la presión
 lleva al sistema a moverse en la dirección que le haga
 disminuirla.
  Ejemplos : N2g + 3H2g         2NH3g
 Si P aumenta, la reacción se mueve hacia NH3
           H2g + I2g        2HIg
  P no influye en el equilibrio
Henry LE CHÂTELIER (1850-1936)
Las modificaciones del equilibrio
Principio de Le Châtelier
« Un sistema en equilibrio que se somete a una variación de una de sus
variables de estado, reaccionará en el sentido de reducir o anular dicha
variación ». Es decir, si un sistema en equilibrio es perturbado, el
sistema evoluciona para contrarrestar dicha perturbación, llegando a un
nuevo estado de equilibrio.

Influencia de la temperatura : Un aumento de la
temperatura lleva al sistema a evolucionar en la dirección
que absorba calor, es decir, en el sentido endotérmico (e
inversamente: disminución T => sentido exotérmico)

 Ejemplos :N2g + 3H2g               2NH3g      ∆H°R= - 92,2 kJ
 Si T aumenta, la reacción se mueve hacia el N2 y H2
 Si T disminuye, la reacción se mueve hacia el NH3
Variación de G con la temperatura
Si P es constante,   dG = -SdT
Puede ayudarnos a entender porqué ocurren las transformaciones
(transiciones).




 La temperatura de transición corresponde a aquella temperatura en la
 cual la Energía Libre de Gibbs de las dos fases son iguales.
 La dos fases se encuentran en EQUILIBRIO a dicha temperatura.
Las modificaciones del equilibrio
   Principio de Le Châtelier
   « Un sistema en equilibrio que se somete a una variación de una de sus
   variables de estado, reaccionará en el sentido de reducir o anular dicha
   variación »

Influencia de la composición : Agregar un reactivo a un sistema
en equilibrio lleva a la reacción en el sentido de la formación de
productos. (Agregar productos regenerará los reactivos)



 En consecuencia, la eliminación de un producto (por volatilización o
 precipitación) conlleva al consumo total de los reactivos por
 desplazamiento del equilibrio químico.

    Ejemplo : H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl
             AgNO3 + NaCl → Na+ + NO3- + AgCl
Calculando K a otras temperaturas…
Se puede estimar K a diversas temperaturas a partir de ∆G° a
dichas temperaturas. Esto puede quedar expresado como:
                      −ΔG°(T)       −ΔH°(T)       ΔS°(T)
            ln(K) =             =             +
                        RT            RT            R
                       ⎡−ΔH°(T ) −ΔH°(T' ) ⎤ ⎡ΔS°(T ) ΔS°(T' ) ⎤
      ln(K) − ln(K') = ⎢        −          ⎥+ ⎢      −         ⎥
                       ⎣ RT        RT' ⎦ ⎣ R            R ⎦
Se puede observar que ∆H° varía con T y que el segundo término es
despreciable, por lo tanto:

                   ΔH° ⎡ 1 1 ⎤
  ln(K) − ln(K') =     ⎢ − ⎥               Relación de Van ‘t Hoff
                    R ⎣ T' T ⎦

Que corresponde a la relación de Van ‘t Hoff. Ella permite estimar K
                                        Hoff
a diversas temperaturas a partir de ∆H°. Por ejemplo, para la
síntesis de HI (∆H°=-9,4kJ) se obtiene K (373°K) = 272
               (
Jacobus H. Van't Hoff (1852-1911)
  Premio Nobel de Química 1901
Determinando la composición de
   equilibrio
 A partir de K, se puede encontrar la composición de equilibrio. Por
 ejemplo si K = 4 para CH3COOH + CH3OH → CH3COOCH3 + H2O,
 fácilmente se puede calcular la composición de equilibrio.
 Si se parte, antes de la mezcla, con n moles de cada reactivo, la
 composición de la mezcla será:


 Al comienzo de la reacción :   n       n               0       0 moles
 En el equilibrio           :   n-x     n-x             x       x moles

Por lo tanto          K=
                          [CH 3COOCH 3 ][H 2O ] = ⎡ x ⎤ 2 = 4
                         [CH 3COOH ][CH 3OH ] ⎢ n − x ⎥
                                                  ⎣   ⎦
Donde x=±2(n-x), siendo la única solución aceptable x=n.2/3

El avance de la reacción es de 66%.
La ecuación de Gibbs-Helmholtz
 La energía libre de Gibbs se define como:
                 G = H - TS
Para un proceso que absorbe calor de sus alrededores, a presión y
temperatura constante, se tiene que:


                         dG = d ( H − T ⋅ S ) P ,T ≤ 0

 La entalpía (H) y la energía interna (U) fueron definidas como:


                       H = U + P ⋅V
                       dU = ∂q − ∂W = T ⋅ dS − P ⋅ dV
Por lo tanto:
                G = H − T ⋅ S = U + P ⋅V − T ⋅ S
                dG = (T ⋅ dS − P ⋅ dV ) + ( P ⋅ dV + V ⋅ dP) − (T ⋅ dS + S ⋅ dT )
                dG = V ⋅ dP − S ⋅ dT
A temperatura constante:           ⎛ dG ⎞
                                      ⎜    ⎟ =V
                                      ⎝ dP ⎠ T

    A presión constante:            ⎛ dG ⎞
                                    ⎜    ⎟ = −S
                                    ⎝ dT ⎠ P

Por lo tanto, la ecuación de Energía Libre a presión
constante se puede escribir de la siguiente manera:

                              ⎛ dG ⎞
                    G = H +T ⋅⎜    ⎟
                              ⎝ dT ⎠

O lo que es lo mismo:

               G ⋅ dT = H ⋅ dT + T ⋅ dG
Dividiendo por T2 , arreglando los términos, y asumiendo que
matemáticamente se cumple la identidad:

                      ⎛ x ⎞ y ⋅ dx − x ⋅ dy
                     d⎜ ⎟ =
                      ⎜ y⎟
                      ⎝ ⎠         y2

Se tiene que:

                     T ⋅ dG − G ⋅ dT    H ⋅ dT
                             2
                                     =−
                           T             T2
Es decir:


        ⎛ ΔG ⎞
       d⎜    ⎟
        ⎝ T ⎠ = − ΔH         Ecuación de Gibbs-Helmholtz
         dT       T2
La Energía Libre en función de T y P

El equilibrio entre fases sólidas y líquidas se mantiene si se
varía simultáneamente la temperatura y la presión:

                         ΔG Sólido → Líquido = 0
                         G Líquido = G Sólido

Para un cambio infinitesimal en la presión y la temperatura:

                         dG Líquido = dGSólido

Para el sólido y para el líquido se cumple:

                   dG Líquido = − S Líquido dT + VLíquido dP


                   dG Sólido = − S Sólido dT + VSólido dP
La Energía Libre en función de T y P

Para que el equilibrio entre las fases sólida y líquida se
mantenga:


  − S Líquido dT + VLíquido dP = dG Sólido = − S Sólido dT + VSólido dP

Expresión que puede escribirse como:
        ⎛ dP ⎞             S Sólido − S Líquido ΔS Líquido → Sólido
        ⎜    ⎟           =                     =
        ⎝ dT ⎠ Equilibrio VSólido − V Líquido ΔVLíquido → Sólido

 Cómo en el equilibrio ∆G=0, entonces ∆H=T∆S, obteniéndose:

⎛ dP ⎞             ΔH Líquido → Sólido
⎜    ⎟           =
⎝ dT ⎠ Equilibrio T ⋅ ΔVLíquido → Sólido Ecuación de Clausius-Clapeyron
La relación de Clausius-Clapeyron se usa frecuentemente para
   explicar el patinaje sobre hielo:




En el sistema hielo-agua, ∆V S→L es negativo. En cualquier sistema
∆HS→L es positivo, por lo que (dP/dT)equilibrio es negativo. Es decir,
un aumento de la presión hace disminuir la temperatura de fusión de
equilibrio.

Si la temperatura de fusión disminuye por debajo del punto de fusión
(0ºC) el hielo se funde transformándose en agua que sirve como
lubricante (lo que permite desplazar el patín).
⎛ dP ⎞             ΔH Transformación
⎜    ⎟           =
⎝ dT ⎠ Equilibrio T ⋅ ΔVTransformación Ecuación de Clausius-Clapeyron
En el caso particular del agua, los estados de equilibrio entre las
fases sólidas y líquidas pueden representarse en un diagrama
tridimensional cuyas coordenadas son G, T y P, tal como se muestra en

la figura:
Equilibrio entre una fase gaseosa y una fase
 condensada
Si la ecuación de Clausius-Clapeyron se aplica al equilibrio
entre una fase gaseosa y una fase condensada ( sólida o
líquida) entonces el cambio de volumen está dado por:

               ∆V=      VVapor -        Vfase condensada.

Como el volumen de la fase gaseosa es mucho mayor que el
volumen de la fase condensada (V Vapor(gas >> V Fase
condensada), entonces


                          ∆V=        VVapor
                 ⎛ dP ⎞              ΔH Transformación
                 ⎜    ⎟            =
                 ⎝ dT ⎠ Equilibrio    T ⋅ ΔVVapor
Si además se asume que el vapor, en el equilibrio con la fase
condensada, se comparta idealmente ( PV = nRT), entonces:


                ⎛ dP ⎞              P ⋅ ΔH Transformación
                ⎜    ⎟            =
                ⎝ dT ⎠ Equilibrio        R ⋅T 2


                 dP ΔH Transformación ⋅ dT
                    =
                  P       R ⋅T 2




⎛ d ln P ⎞          ΔH Transformación
⎜        ⎟        =                   Ecuación de
⎝ dT ⎠ Equilibrio      R ⋅T    2
                                      Clausius-Clapeyron
Si ΔH no depende de la temperatura, es decir,
 si c P (Vapor) = c P ( Fase condensada) , entonces al integrar la ecuación
 anterior se tiene que:
                                         − ΔH
                                  ln P =      + Cte.
                                          RT
Como las fases vapor y condensada se encuentran en equilibrio, los
valores de P y T corresponden a la presión de vapor saturada
ejercida por el vapor a la temperatura T.
Si para la evaporación o sublimación es diferente de cero, pero
es independiente de la temperatura, entonces.
                                         T
                ΔH T = ΔH 298 +          ∫ ΔC       ⋅ dT
                          0
                                                P
                                        298



                ΔH T = ΔH 298 − 298 ⋅ ΔC P + ΔC P ⋅ T
                          0
298 ⋅ ΔC P − ΔH 298 ΔC P
                                0
         ln P =                    +     ln T + cte.
                       R ⋅T          R

Lo que normalmente se expresa bajo la forma:



                    A
             ln P =   + B ⋅ ln T + C .
                    T
Presiones saturadas de vapor de algunas sustancias
(atm)
                          A
             ln P(atm) = − + B ln T + C
                          T
 Sustancia    A           B         C           Rango ºK
 CaF2(α)      54350      - 4,525    56,27           298 - 1430
 CaF2(β)      53780      - 4,525    56,08       1430 - 1691 (Tm)
 CaF2(l)      50200      - 4,525    53,96       1691 - 2783 (Tm)
 Fe(l)        45390        - 1,27   23,93 1809 (Tm) - 3330 (Tb)
 Hg(l)            7611   - 0,795    17,168        298 - 630 (Tb)
 Mn(l)        33440       - 3,02    37,68 1517 (Tm) - 2348 (Tb)
 SiCl4(l)         3620              10,96         273 - 333 (Tb)



 Zn(l)        15520       - 1,255   21,79    693 (Tm) - 1177 (Tb)
Presiones saturadas de vapor de varias sustancias
   (mm-Hg)


Sustancia    A =      B =      Cx10   3   =   D =       Rango    ºK
Ag(s)        14900    - 0,85                   12,20            298 - Tm
Ag(l)        14400    - 0,85                    11,70            Tm - Tb
Au(s)        19820   - 0,306     - 0,16         10,81           298 - Tm
Cu(s)        17770    - 0,86                   12,29            298 - Tm
Hg(l)         3305   - 0,795                  10,355            298 - Tb
I2(s)         3578    - 2,51                   17,715           298 - Tm
I2(l)         3205    - 5,18                   23,65             Tm - Tb
Zn(s)         6850   - 0,755                    11,24           273 - Tm
Zn(l)         6620   - 1,255                   12,34       693 - 1180

                              A
        log10 P (mm − Hg ) = − + B log T + CT + D
                              T
Diagrama de Fases Binario del Magnesio, en el que se muestran
las temperaturas de fusión y de ebullición a 1 atm de presión.

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Energã a libre

  • 1. La energía libre de Gibbs (ΔG): Un indicador de espontaneidad
  • 2. En sistemas abiertos (por ejemplo: los sistemas biológicos) se requiere una nueva función de estado que incluya tanto energía como entropía. La variación de energía libre de Gibbs (∆G) es la función de estado que mejor describe la segunda ley en estos sistemas. ∆G= ∆H – T. ∆S ∆G: diferencia de energía libre ∆H: diferencia de entalpía ∆S: diferencia de entropía T : temperatura absoluta ( en K)
  • 3. Conceptualmente podemos definir ∆G como la fracción de variación total de energía que es capaz de efectuar trabajo a medida que el sistema tiende al equilibrio, a P y T constantes. ∆G= - w ( trabajo máximo) Cuanto más alejado esté el sistema del equilibrio, más trabajo podrá realizar (Los sistemas vivientes se encuentran alejados del equilibrio para poder realizar trabajo).
  • 4. Una nueva forma de enunciar la segunda ley (la más importante para nuestros fines) sería: “Dado un sistema abierto, el criterio para que un proceso sea espontáneo a P y T constantes, es que ∆G sea negativo". ∆G < 0 Proceso exergónico ∆G > 0 Proceso endergónico En el equilibrio, ∆G= 0
  • 5. La energía libre (∆G)… La célula tiene como objetivo realizar trabajo a partir de las entalpías de los substratos. La energía libre de Gibbs (∆G), se define como aquella parte de la energía total de un sistema que puede convertirse en trabajo en condiciones isotérmicas.
  • 6. ∆G = ∆H - T∆S La energía libre de Gibbs representa la cantidad máxima de energía que puede entregar un mol de substrato cuando se oxida en condiciones isotérmicas. Por ejemplo, considere la reacción: C6H12O6 + 6 O2→ 6 CO2 + 6 H20 ∆Gº = -2867 kJ/mol ∆Hº = -2813 kJ/mol ∆Sº = +0,18 kJ/(mol.ºK) T.∆S = +54 kJ/mol) ∆Gº y ∆Hº tienen valores negativos dado que son perdidos por el sistema, mientras que ∆S tiene un valor positivo ya que la entropía del estado final el más grande que la del estado inicial: CO2 y H2O son dos moléculas más simples que la glucosa.
  • 7. La oxidación (catabolismo) de la glucosa, como todas las oxidaciones es un proceso exergónico, espontáneo e irreversible (para volver a hacer glucosa, sería necesario agregar energía). 6 CO2 + 6 H20 → C6H12O6 + 6 O2 ∆Gº = +2867 kJ/mol ∆Hº = +2813 kJ/mol ∆Sº = -0,18 kJ/(mol.ºK) T.∆S = -54 kJ/mol) En el caso de la formación de glucosa (anabolismo), el término entropía es negativo dado que la entropía disminuye cuando se transforme elementos simples como CO2 y H2O en glucosa, por lo que el signo de ∆Gº y de ∆H son positivos (la energía interna a aumentado).
  • 8. Una reacción exotérmica (∆H < 0) no necesariamente es espontánea (∆G < 0) ∆G = ∆H - T·∆S Por ejemplo: Si la reacción A → B, a 100°C, tiene una entalpía ∆H = - 40 kJ·mol-1 (exotérmica) y ∆S = -120 J·K-1·mol-1, se tiene que: ∆G = - 40·000 - 373·(-120) = + 4.76 kJ·mol-1 (endergónica)
  • 9. ENERGÍA LIBRE... Criterio de espontaneidad: ∆Suniv > 0 ¿No podríamos disponer de un criterio de espontaneidad expresado sólo en función de las propiedades del sistema? Supongamos que P y T son constantes: qsist = qp = ∆Hsist ; qalrededores = -qsist = -∆Hsist q alrededores − ΔH sist. ΔS alrededores = = T T ΔH sis ΔS univ = ΔS sis − > 0 ; TΔSsis − ΔH sis > 0 ; ΔH sis − TΔSsis < 0 T
  • 10. ∆Hsis – T.∆Ssis < 0 Energía libre • Función de estado de Gibbs (G) • Propiedad extensiva G = H – TS • Unidades: J ∆G = ∆H – T∆S • Si ∆G < 0 proceso irreversible (espontáneo) • Si ∆G > 0 proceso no espontáneo • Si ∆G = 0 proceso reversible (equilibrio) A Presión y Temperatura constantes, el sentido del cambio espontáneo es el sentido de la disminución de G.
  • 11. Josiah Willard Gibbs (1839-1903)
  • 12. ΔG = ΔH – TΔS ΔH ΔS ΔG ¿Espontáneo? – + – Sí – si ⏐ΔH⏐>⏐TΔS⏐ (T bajas) Sí – – + si ⏐ΔH⏐<⏐TΔS⏐ (T altas) No + si ⏐ΔH⏐>⏐TΔS⏐ (T bajas) No + + – si ⏐ΔH⏐<⏐TΔS⏐ (T altas) Sí + – + No
  • 13. Energía libre estándar de formación ( ∆Gfº) de una sustancia: Variación de energía libre estándar de reacción para la formación de un mol de la sustancia a partir de sus elementos en su estado más estable. (Unidades: J/mol) ΔG o = ∑ ν prod ΔG o (prod) − ∑ ν reac ΔG o (reac) f f prod reac Si ∆Gº < 0 reactivos → productos: espontánea Si ∆Gº > 0 reactivos →productos: no espontánea (reactivos ← productos: espontánea) Si ∆Gº = 0 estado de equilibrio: reactivos = productos ∆Hfº ∆Hº Sº ∆Gº = ∆Hº – T∆Sº ∆Sº
  • 14. Desde un punto de vista microscópico… La reacción se debe a la variación de la composición del sistema en función del tiempo, de manera tal que los reactivos desaparecen para generar productos. Descompongamos las diversas etapas de la reacción A+B → C (isotermas) 1 2 3 4 G°A + G°B GA + GB GA + G B + G C G°C t0 t1 t2 t∞
  • 15. Desde un punto de vista termodinámico… Un mol de A pasa de 1-> 2; de G°A a GA por lo que varía ∆G Se trata del trabajo de expansión del gas A -> GA-G°A= ∆G = -W , es decir: V V dV ⎛V ⎞ ΔG = − ∫ PdV = − RT ∫ = − RT ln⎜ ⎟ ⎜V ⎟ 1 2 Vo Vo V ⎝ o⎠ G°A + G°B GA + GB V V0 G − G° = − RT ln 0 = RT ln V V V0 G = G° + RTln V donde P G = G° + RTln 0 P t0 t1 C G = G° + RTln 0 C
  • 16. El equilibrio químico Ciertas reacciones se encuentran equilibradas, así: H2 + I2 → 2HI A 1000ºK se observa : nI2+H2 nHI t t0 t1 t2 t’2 nHI nI2+H2 t’0 t’1 t’
  • 17. Dada una reacción de equilibrio genérica, aA + bB → cC + dD ∆G = ∆Go + RT·ln [C]c ·[D]d [A]a ·[B]b el ∆G es función de las concentraciones de los reactantes y de los productos.
  • 18. aA + bB → cC + dD ∆G = ∆Go + RT·ln [C]c ·[D]d [A]a ·[B]b ¿Qué es el ∆Go ?
  • 19. aA + bB → cC + dD ∆G = ∆Go + RT·ln C [C]c ·[D]d D A B [A]a ·[B]b Si la concentración de los reactantes y de los productos son de 1 M, se tiene que: ∆G = ∆ Go 1c ·1d + RT·ln a b 1 ·1 Cualquiera que sea el valor de los coeficientes estequiométricos a, b, c, d, resulta, en éste caso: ∆G = ∆ G o
  • 20. aA + bB → cC + dD ∆G = ∆Go + RT·ln [C]c ·[D]d [A]a ·[B]b El valor de ∆Go puede calcularse a partir de la constante de equilibrio.
  • 21. aA + bB → cC + dD ∆G = ∆Go + RT·ln [C]c ·[D]d [A]a ·[B]b Si en el equilibrio ∆G = 0, entonces: 0 = ∆Go + RT·ln [C]c ·[D]d [A]a ·[B]b Estando el sistema en equilibrio, las concentraciones de los reactantes y de los productos son las concentraciones de equilibrio, es decir: ∆Go = - RT·ln K
  • 22. aA + bB → cC + dD En resumen, si los reactantes y los productos tienen una concentración de 1 M, ∆ G = ∆ Go Si el sistema está en equilibrio, ∆G = 0 Pero si el sistema no se encuentra en equilibrio y todas las concetraciones son distintas de 1 M, ¿cómo se establece si una reacción se mueve hacia la derecha o hacia la izquierda?
  • 23. aA + bB → cC + dD [C]c ·[D]d ∆G = ∆Go + RT·ln [A]a ·[B]b Se si indica con la letra Q al cuociente: [C]c ·[D]d = Q [A] a ·[B]b Siendo ∆Go = - RT ln K, ∆G puede quedar expresado como: ∆G = - RT ln K + RT·ln Q
  • 24. Si el valor del cuociente Q/K es mayor que 1 el ∆G es positivo (la reacción no es espontánea) Si el valor del cuociente Q/K es menor que 1 el ∆G es negativo (la reacción es espontánea) Q ∆G = RT·ln K aA + bB → cC + dD ∆G = - RT ln K + RT·ln Q
  • 25. El equilibrio químico H2 + I2 2HI P G = G + RTln 0 0 G H 2 = G H 2 + RT ln PH 2 id. I2 y HI 0 P ( ΔG = 2G HI − G H 2 − G I 2 = 2G HI − G H 2 − G I02 + RT 2 ln PHI − ln PH 2 − ln PI 2 0 0 ) ⎛ PHI2 ⎞ ( ΔG = ΔG RT 2 ln PHI − ln PH 2 − ln PI 2 0 ) = ΔG 0 + RT ⋅ ln⎜ ⎜ PH PI ⎟ ⎟ ⎝ 2 2 ⎠ En el equilibrio la reacción se detiene, ∆G=0 por lo que -∆G0= RT lnK 2 2 2 PHI C HI a HI con ∆G0= ∆H0-T∆S0 y K = o o PH 2 PI 2 C H 2 C I 2 a H 2 a I 2 ac ad En general aA + bB cC+ dD K = a b C D a Aa B Las tablas (al final del apunte) contienen datos de ∆G° de substancias puras en su estado estándar.
  • 26. El equilibrio químico H2 + I2 2HI Pero…¿Cómo se calcula la constante de equilibrio? ∆H0 = 2∆H2980HI - ∆H2980H2 - ∆H2980I2 =2*26,5 - 0 - 62,4= -9,4 kJ ∆S0 = 2S0HI - S0H2 - S0I2 =2*206,3 - 130,6 - 260,6 = +21,4 J.K-1 ∆G0 = -9400 - 298*(+21,4) = -15777,2 J -∆G0 = RT lnK → 15777,2=8,314*298*lnK → lnK=6,37 K= e6,37 = 584 2 PHI K= = 584 PH2PI2
  • 27. Equilibro y Energía Libre ΔG Toda transformación espontánea implica la disminución de la energía libre. La energía libre G = H - TS de un sistema evoluciona siempre que ∆G< 0. El sistema estará en equilibrio si ∆G= 0 La energía libre G cambia mientras ocurre la reacción. Reacción total Reacción en Reacción G G equilibrio imposible G G°prodt G°réact G°réact . . ∆G°R<<0 . ∆G°R ∆G°R>>0 G°prodt G°réact G°prodt ∆G=0 . . . El avance de la reacción está limitado por la posición del equilibrio.
  • 28. Influencia de la temperatura Si se quiere modificar la temperatura de trabajo, será necesario corregir los datos a 298K (25°C). Calculemos HI a 373K (100°C) Para la entalpía : H(T2) = H(T1) + Cp*(T2-T1) es decir, ∆H°(T2) = ∆H°(T1) + ∆Cp*(T2-T1) ∆H°(373K) = -9,4kJ + (2*29,1 - 28,9 -36,9 )*75*10-3kJ=- 10,0 kJ Para le entropía: S°(T2) = S°(T1) + Cp[ln(T2)-ln(T1)] es decir, ∆S°(T2) = ∆S°(T1) + ∆Cp*[ln(T2)-ln(T1)] ∆S°(373K) =21,4 + (2*29,1- 28,9 - 36,9 )*[ln(373)-ln(298)] = 19,7 J/K ∆G °(373K) = ∆H°(373K) - T∆S°(373K) =-10,0-373*(19,7)*0,001= -17,3 kJ → K=266 El valor de la constante de equilibrio ha cambiado de 584 a 266.
  • 29. Las modificaciones del equilibrio Toda modificación de una variable de estado conlleva a una modificación del sistema que lo conduce hacia un nuevo equilibrio. EL Principio de Le Châtelier permite predecir el sentido de la variación: « Un sistema en equilibrio que se somete a una variación de una de sus variables de estado, reaccionará en el sentido de reducir o anular dicha variación» Influencia de la presión : Un aumento de la presión lleva al sistema a moverse en la dirección que le haga disminuirla. Ejemplos : N2g + 3H2g 2NH3g Si P aumenta, la reacción se mueve hacia NH3 H2g + I2g 2HIg P no influye en el equilibrio
  • 30. Henry LE CHÂTELIER (1850-1936)
  • 31. Las modificaciones del equilibrio Principio de Le Châtelier « Un sistema en equilibrio que se somete a una variación de una de sus variables de estado, reaccionará en el sentido de reducir o anular dicha variación ». Es decir, si un sistema en equilibrio es perturbado, el sistema evoluciona para contrarrestar dicha perturbación, llegando a un nuevo estado de equilibrio. Influencia de la temperatura : Un aumento de la temperatura lleva al sistema a evolucionar en la dirección que absorba calor, es decir, en el sentido endotérmico (e inversamente: disminución T => sentido exotérmico) Ejemplos :N2g + 3H2g 2NH3g ∆H°R= - 92,2 kJ Si T aumenta, la reacción se mueve hacia el N2 y H2 Si T disminuye, la reacción se mueve hacia el NH3
  • 32. Variación de G con la temperatura Si P es constante, dG = -SdT Puede ayudarnos a entender porqué ocurren las transformaciones (transiciones). La temperatura de transición corresponde a aquella temperatura en la cual la Energía Libre de Gibbs de las dos fases son iguales. La dos fases se encuentran en EQUILIBRIO a dicha temperatura.
  • 33. Las modificaciones del equilibrio Principio de Le Châtelier « Un sistema en equilibrio que se somete a una variación de una de sus variables de estado, reaccionará en el sentido de reducir o anular dicha variación » Influencia de la composición : Agregar un reactivo a un sistema en equilibrio lleva a la reacción en el sentido de la formación de productos. (Agregar productos regenerará los reactivos) En consecuencia, la eliminación de un producto (por volatilización o precipitación) conlleva al consumo total de los reactivos por desplazamiento del equilibrio químico. Ejemplo : H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl AgNO3 + NaCl → Na+ + NO3- + AgCl
  • 34. Calculando K a otras temperaturas… Se puede estimar K a diversas temperaturas a partir de ∆G° a dichas temperaturas. Esto puede quedar expresado como: −ΔG°(T) −ΔH°(T) ΔS°(T) ln(K) = = + RT RT R ⎡−ΔH°(T ) −ΔH°(T' ) ⎤ ⎡ΔS°(T ) ΔS°(T' ) ⎤ ln(K) − ln(K') = ⎢ − ⎥+ ⎢ − ⎥ ⎣ RT RT' ⎦ ⎣ R R ⎦ Se puede observar que ∆H° varía con T y que el segundo término es despreciable, por lo tanto: ΔH° ⎡ 1 1 ⎤ ln(K) − ln(K') = ⎢ − ⎥ Relación de Van ‘t Hoff R ⎣ T' T ⎦ Que corresponde a la relación de Van ‘t Hoff. Ella permite estimar K Hoff a diversas temperaturas a partir de ∆H°. Por ejemplo, para la síntesis de HI (∆H°=-9,4kJ) se obtiene K (373°K) = 272 (
  • 35. Jacobus H. Van't Hoff (1852-1911) Premio Nobel de Química 1901
  • 36. Determinando la composición de equilibrio A partir de K, se puede encontrar la composición de equilibrio. Por ejemplo si K = 4 para CH3COOH + CH3OH → CH3COOCH3 + H2O, fácilmente se puede calcular la composición de equilibrio. Si se parte, antes de la mezcla, con n moles de cada reactivo, la composición de la mezcla será: Al comienzo de la reacción : n n 0 0 moles En el equilibrio : n-x n-x x x moles Por lo tanto K= [CH 3COOCH 3 ][H 2O ] = ⎡ x ⎤ 2 = 4 [CH 3COOH ][CH 3OH ] ⎢ n − x ⎥ ⎣ ⎦ Donde x=±2(n-x), siendo la única solución aceptable x=n.2/3 El avance de la reacción es de 66%.
  • 37. La ecuación de Gibbs-Helmholtz La energía libre de Gibbs se define como: G = H - TS Para un proceso que absorbe calor de sus alrededores, a presión y temperatura constante, se tiene que: dG = d ( H − T ⋅ S ) P ,T ≤ 0 La entalpía (H) y la energía interna (U) fueron definidas como: H = U + P ⋅V dU = ∂q − ∂W = T ⋅ dS − P ⋅ dV Por lo tanto: G = H − T ⋅ S = U + P ⋅V − T ⋅ S dG = (T ⋅ dS − P ⋅ dV ) + ( P ⋅ dV + V ⋅ dP) − (T ⋅ dS + S ⋅ dT ) dG = V ⋅ dP − S ⋅ dT
  • 38. A temperatura constante: ⎛ dG ⎞ ⎜ ⎟ =V ⎝ dP ⎠ T A presión constante: ⎛ dG ⎞ ⎜ ⎟ = −S ⎝ dT ⎠ P Por lo tanto, la ecuación de Energía Libre a presión constante se puede escribir de la siguiente manera: ⎛ dG ⎞ G = H +T ⋅⎜ ⎟ ⎝ dT ⎠ O lo que es lo mismo: G ⋅ dT = H ⋅ dT + T ⋅ dG
  • 39. Dividiendo por T2 , arreglando los términos, y asumiendo que matemáticamente se cumple la identidad: ⎛ x ⎞ y ⋅ dx − x ⋅ dy d⎜ ⎟ = ⎜ y⎟ ⎝ ⎠ y2 Se tiene que: T ⋅ dG − G ⋅ dT H ⋅ dT 2 =− T T2 Es decir: ⎛ ΔG ⎞ d⎜ ⎟ ⎝ T ⎠ = − ΔH Ecuación de Gibbs-Helmholtz dT T2
  • 40. La Energía Libre en función de T y P El equilibrio entre fases sólidas y líquidas se mantiene si se varía simultáneamente la temperatura y la presión: ΔG Sólido → Líquido = 0 G Líquido = G Sólido Para un cambio infinitesimal en la presión y la temperatura: dG Líquido = dGSólido Para el sólido y para el líquido se cumple: dG Líquido = − S Líquido dT + VLíquido dP dG Sólido = − S Sólido dT + VSólido dP
  • 41. La Energía Libre en función de T y P Para que el equilibrio entre las fases sólida y líquida se mantenga: − S Líquido dT + VLíquido dP = dG Sólido = − S Sólido dT + VSólido dP Expresión que puede escribirse como: ⎛ dP ⎞ S Sólido − S Líquido ΔS Líquido → Sólido ⎜ ⎟ = = ⎝ dT ⎠ Equilibrio VSólido − V Líquido ΔVLíquido → Sólido Cómo en el equilibrio ∆G=0, entonces ∆H=T∆S, obteniéndose: ⎛ dP ⎞ ΔH Líquido → Sólido ⎜ ⎟ = ⎝ dT ⎠ Equilibrio T ⋅ ΔVLíquido → Sólido Ecuación de Clausius-Clapeyron
  • 42. La relación de Clausius-Clapeyron se usa frecuentemente para explicar el patinaje sobre hielo: En el sistema hielo-agua, ∆V S→L es negativo. En cualquier sistema ∆HS→L es positivo, por lo que (dP/dT)equilibrio es negativo. Es decir, un aumento de la presión hace disminuir la temperatura de fusión de equilibrio. Si la temperatura de fusión disminuye por debajo del punto de fusión (0ºC) el hielo se funde transformándose en agua que sirve como lubricante (lo que permite desplazar el patín).
  • 43. ⎛ dP ⎞ ΔH Transformación ⎜ ⎟ = ⎝ dT ⎠ Equilibrio T ⋅ ΔVTransformación Ecuación de Clausius-Clapeyron
  • 44. En el caso particular del agua, los estados de equilibrio entre las fases sólidas y líquidas pueden representarse en un diagrama tridimensional cuyas coordenadas son G, T y P, tal como se muestra en la figura:
  • 45. Equilibrio entre una fase gaseosa y una fase condensada Si la ecuación de Clausius-Clapeyron se aplica al equilibrio entre una fase gaseosa y una fase condensada ( sólida o líquida) entonces el cambio de volumen está dado por: ∆V= VVapor - Vfase condensada. Como el volumen de la fase gaseosa es mucho mayor que el volumen de la fase condensada (V Vapor(gas >> V Fase condensada), entonces ∆V= VVapor ⎛ dP ⎞ ΔH Transformación ⎜ ⎟ = ⎝ dT ⎠ Equilibrio T ⋅ ΔVVapor
  • 46. Si además se asume que el vapor, en el equilibrio con la fase condensada, se comparta idealmente ( PV = nRT), entonces: ⎛ dP ⎞ P ⋅ ΔH Transformación ⎜ ⎟ = ⎝ dT ⎠ Equilibrio R ⋅T 2 dP ΔH Transformación ⋅ dT = P R ⋅T 2 ⎛ d ln P ⎞ ΔH Transformación ⎜ ⎟ = Ecuación de ⎝ dT ⎠ Equilibrio R ⋅T 2 Clausius-Clapeyron
  • 47. Si ΔH no depende de la temperatura, es decir, si c P (Vapor) = c P ( Fase condensada) , entonces al integrar la ecuación anterior se tiene que: − ΔH ln P = + Cte. RT Como las fases vapor y condensada se encuentran en equilibrio, los valores de P y T corresponden a la presión de vapor saturada ejercida por el vapor a la temperatura T. Si para la evaporación o sublimación es diferente de cero, pero es independiente de la temperatura, entonces. T ΔH T = ΔH 298 + ∫ ΔC ⋅ dT 0 P 298 ΔH T = ΔH 298 − 298 ⋅ ΔC P + ΔC P ⋅ T 0
  • 48. 298 ⋅ ΔC P − ΔH 298 ΔC P 0 ln P = + ln T + cte. R ⋅T R Lo que normalmente se expresa bajo la forma: A ln P = + B ⋅ ln T + C . T
  • 49. Presiones saturadas de vapor de algunas sustancias (atm) A ln P(atm) = − + B ln T + C T Sustancia A B C Rango ºK CaF2(α) 54350 - 4,525 56,27 298 - 1430 CaF2(β) 53780 - 4,525 56,08 1430 - 1691 (Tm) CaF2(l) 50200 - 4,525 53,96 1691 - 2783 (Tm) Fe(l) 45390 - 1,27 23,93 1809 (Tm) - 3330 (Tb) Hg(l) 7611 - 0,795 17,168 298 - 630 (Tb) Mn(l) 33440 - 3,02 37,68 1517 (Tm) - 2348 (Tb) SiCl4(l) 3620 10,96 273 - 333 (Tb) Zn(l) 15520 - 1,255 21,79 693 (Tm) - 1177 (Tb)
  • 50. Presiones saturadas de vapor de varias sustancias (mm-Hg) Sustancia A = B = Cx10 3 = D = Rango ºK Ag(s) 14900 - 0,85 12,20 298 - Tm Ag(l) 14400 - 0,85 11,70 Tm - Tb Au(s) 19820 - 0,306 - 0,16 10,81 298 - Tm Cu(s) 17770 - 0,86 12,29 298 - Tm Hg(l) 3305 - 0,795 10,355 298 - Tb I2(s) 3578 - 2,51 17,715 298 - Tm I2(l) 3205 - 5,18 23,65 Tm - Tb Zn(s) 6850 - 0,755 11,24 273 - Tm Zn(l) 6620 - 1,255 12,34 693 - 1180 A log10 P (mm − Hg ) = − + B log T + CT + D T
  • 51. Diagrama de Fases Binario del Magnesio, en el que se muestran las temperaturas de fusión y de ebullición a 1 atm de presión.