Química - Ministerio de Educación

UNIDAD 1
temA 2
74
RECUERDA QUE
Para convertir de grados
Celsius ( o C ) a Kelvin ( K )
se utiliza la siguiente
ecuación:
K = ( oC + 273 oC )
Paso 1. Identificación de la incógnita y de los datos.
Incógnita: ΔG0 para la reacción CaS O 4 ( s ) → Ca 2+ 2- + SO ( ac )
( ac )
Datos: Para calcular ΔG0 será necesario conocer la ΔH0 y la ΔS0 de una
reacción. Por ende, es necesario conocer las entalpías y entropías
estándar del compuesto o iones participantes. (Tablas de ΔH0 y S0 ).
Participante S0 ΔH0 CaSO4(s) +160,7 J/mol K –1434,1 kJ/mol
Ca2+ (ac) –53,1 J/mol K –542,8 kJ/mol
SO2– 4 (ac) +20,1 J/mol K –909,3 kJ/mol
Paso 2. La fórmula que nos permite obtener ΔG 0 es: ΔG 0 = ΔH 0 – TΔS 0 .
Paso 3. Es necesario determinar los valores de ΔH 0 y ΔS 0 .
Δ H 0 = ∑ n ΔH f
0
( productos ) − ∑ m ΔH f
0
( reactivos )
Δ H 0 = [ ( 1 mol C a 2+ ⋅ ΔH f
0
( C a 2+ ) ) + ( 1 mol SO 4
− [ ( 1 mol CaS O ⋅ ΔH 4 f
0
( CaS O 4 ) ) ] = − 18,0 kJ
Δ S 0 = ∑ n S 0 − ∑ m S ( productos ) 0
( reactivos )
2- ⋅ ΔH f
0
Δ S 0 = [ 1 mol S 0
0
2+ + 1 mol S C a SO 4
2- ] − [ 1 mol S 0
CaS O ] 4
Δ S 0 = [ ( 1 mol ⋅ − 53,1 J/K ⋅ mol ) + ( 1 mol ⋅ 20,1 J/K ⋅ mol ) ]
− [ 1 mol ⋅ 160,7 J/K ⋅ mol ] = − 193,7 J/K
( SO 4
2- ) ) ]
Paso 4. Resolver. Al remplazar en la fórmula ΔG 0 = ΔH 0 – TΔS 0 , se obtiene:
Δ G 0 = − 18,0 kJ - 298 K ⋅ ( − 193,7 J/K )
Observa que los valores de Δ H o y Δ S o se encuentran en unidades
distintas, el primero en kJ y el segundo en J. Como ΔG 0 se expresa en kJ,
se deben transformar las unidades de ΔS 0 con el factor de conversión
1 kJ = 1000 J
Δ S 0 = − 193,7 J/K ⋅ 1 kJ/ 1000 J = -0,1937 kJ/K
Δ G 0 = − 18,0 kJ - 298 K ⋅ ( − 0,1937 J/K ) = + 39,72 kJ
Paso 5. Interpretar para dar una respuesta.
Reflexiona e interpreta el valor obtenido. Para ello, responde las
siguientes preguntas:
¿Qué es la variación de la energía libre ( Δ G 0 ) ?
¿Qué significa que el valor de la variación sea positivo?
¿Qué puedes concluir?
¡Bien hecho! Según el valor obtenido ( Δ G 0 = + 39,72 kJ ) la reacción
química no es espontánea en condiciones estándar.
Investiga: ¿en qué condiciones la reacción química sería espontánea?
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