AVANCE DE REACCIÓN

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I. Energía libre y grado de avance de reacción (>).A. dG = :A dnA + :B dnB + :C dnC + :D dnD (1)

donde de dni se determina por relaciones estequiométricas.

B. A º B (2)(nA = nA ° - >) (nB = nB ° + >) (3) dnA = - d> dnB = + d> (4)

1. dG = :A dnA + :B dnB (5)Sustituyendo (4) en (5)

2. dG = - :A d> + :B d> = (:B - :A) d> (6)

3. (6a)

C. espontáneo (7)

D. no-espontáneo (8)

E. equilibrio (9)

II. Reacción General:A. <A A + <B B + ... º <Q Q + <R R + ... (10)B. <A A + <B B º <Q Q + <R R (11)C.

nQ = nQ° + <Q> nA = nA° - <A>

nR = nR° + <R> nB = nB° - <B>

D. Cambio infinitesimal: dnQ = <Q d> dnA = - <A d> (12)

dnR = <R d> dnB = - <B d> (13)

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E. Reacción química en la mezcla:1. dG = :A dnA + :B dnB + :Q dnQ + :R dnR (14)

F. Sustituyendo las ecuaciones (12) y (13) en (14):1. dG = -<A :A d> - <B :B d> + <Q :Q d> + <R :R d> (15)2. (dG)T,P = [(<Q :Q + <R :R ) - (<A :A + <B :B)] d> (16)

G. Si dn solo depende de la reacción química entonces G = f(>)

H. El G ó el : tienden a un mínimo en equilibrio.

(17)

(18)

(19)

I. Gases Ideales:

A. (20)

B. Sustituyendo (20) en (17):

(21)

C. Rearreglando (21)

(22)

D. Definiendo:

(23)

E. Entonces la ecuación (21) se puede reescribir:

(24)

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1. Relación general para gases ideales. El signo de )G depende del lnQP. Si QP < 1, ln QP < 0, y Pproductos < Preactivos , por lo tanto )G < 0 yla reacción es espontánea en esa dirección.

F. Equilibrio:

(25)

1. Definiendo:

(26)

2. Sustituyendo (26) en (25) y re arreglando (25)

(27)

(28)

KP(T) es función de los coeficientes estequiométricos, por lo tanto lareacción debe estar balanceada.

3. Ejemplo:N2 + 3 H2 º 2 NH3 )Gm° (29)

(30)

(1/2) N2 + (3/2) H2 º NH3 ()Gm°/2) (31)

(32)

2 NH3 º N2 + 3 H2 - )Gm° (33)

(34)

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(35)

4. Fracciones molares:

a. (36)

b. Ley de Dalton:

(37)y(38)

(39)

(40)

c. KP(T) y Kx(P) si )< � 0 (41)

5. Gases Reales:

a. (42)

b. (43)