Un proceso exergónico es aquel en el que hay un flujo positivo de energía del sistema al entorno. Esto contrasta con un proceso endergónico . [1] Las reacciones de presión constante y temperatura constante son exergónicas si y solo si el cambio de energía libre de Gibbs es negativo (∆ G <0). "Exergónico" (del prefijo exo-, derivado de la palabra griega ἔξω exō , "afuera" y el sufijo -ergónico, derivado de la palabra griega ἔργον ergon , " trabajo ") significa "liberar energía en forma de trabajo". En termodinámica, el trabajo se define como la energía que se mueve desde el sistema.(la región interna) al entorno (la región externa) durante un proceso dado.
Todos los sistemas físicos y químicos del universo siguen la segunda ley de la termodinámica y avanzan en una dirección cuesta abajo, es decir, exergónica . Así, abandonado a sí mismo, cualquier sistema físico o químico procederá, según la segunda ley de la termodinámica , en una dirección que tiende a disminuir la energía libre del sistema y, por tanto, a gastar energía en forma de trabajo. Estas reacciones ocurren espontáneamente.
Una reacción química también es exergónica cuando es espontánea. Así, en este tipo de reacciones la energía libre de Gibbs disminuye. La entropía está incluida en cualquier cambio de la energía libre de Gibbs. Esto difiere de una reacción exotérmica o una reacción endotérmica donde no se incluye la entropía. La energía libre de Gibbs se calcula con la ecuación de Gibbs-Helmholtz :
dónde:
- T = temperatura en kelvin (K)
- Δ G = cambio en la energía libre de Gibbs
- Δ S = cambio en la entropía (a 298 K) cuando Δ S = Σ { S ( Producto )} - Σ { S ( Reactivo )}
- Δ H = cambio en la entalpía (a 298 K) cuando Δ H = Σ { H (Producto)} - Σ { H (Reactivo)}
Una reacción química progresa espontáneamente solo cuando la energía libre de Gibbs disminuye, en ese caso el Δ G es negativo. En las reacciones exergónicas el Δ G es negativo y en las reacciones endergónicas el Δ G es positivo:
- exergon
- endergon
dónde:
- es igual al cambio en la energía libre de Gibbs después de completar una reacción química.
Ver también
Referencias
- ^ IUPAC , Compendio de terminología química , 2ª ed. (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida online: (2006–) " reacción exergónica (exoérgica) ". doi : 10.1351 / goldbook.E02262