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