2° LEY DE LA TERMONIDAMICA PROF. Andrea Mena T.

NM4

Segunda Ley de la Termodinámica

• 1896 Ludwing Boltzmann estableció:“ Las transformaciones de la naturaleza

buscan espontáneamente el camino que les signifique un mínimo consumo de energía, lo que determina un máximo desorden”

• El concepto desorden aplicado a las transformaciones, es preciso ya que determina la probabilidad de que esto ocurra.

Mayor desorden Mayor probabilidad

De que ocurra

ENTROPIA

Segunda Ley: Todo sistema evoluciona

espontáneamente en el sentido en que aumente el desorden, es decir,

evoluciona espontáneamente para alcanzar la máxima entropía.

Entropía

• Se asocia con el grado de desorden que presenta la materia.

• Establece que los procesos en la naturaleza tienden al máximo desorden, con un aumento de entropía.

• Se simboliza con la letra “S”ΔS = Variación de Entropía

Calculo de EntalpíaEntalpia del Sistema

Entalpia del entorno

Entalpia del universo

Ssist = S° Prod – S° Reactantes

ΔSent = -ΔHSist/T

ΔSuniv = ΔSsist + ΔSent

Entropía del Universo ΔSuniv = ΔSsist + ΔSent

ΔSent = -ΔHSist/T

ΔSuniv < 0 Disminución del desorden

Proceso no EspontáneoEj: Líquido - Sólido

ΔSuniv > 0 Aumento del desorden

Proceso Espontáneo Ejemplo:

Liq ---- GasSolido – Liquido

Energía Libre -En 1876 W. Gibbs introdujo una nueva

variable termodinámica, para predecir la espontaneidad de las reacciones químicas, Relaciona 2 variables anteriores.(Entropía y Entalpía)

- La relación entre la entropía del sistema y la entalpía se expresa así:

- Para una reacción Espontánea se cumple:

-Combinando las dos ecuaciones:

- Multiplicando cada miembro de la ec. Por T y luego por –1:

- El término (–T *ΔSuniv ) es la nueva variable termodinámica llamada Energía Libre de Gibbs (ΔG) y se expresa así:

- La ΔG es el predictor de la espontaneidad de una Reacción Química. Si:

ΔG = 0, La Reacción esta en Equilibrio.ΔG > 0, La Reacción No OcurreΔG< 0, La Reacción Ocurre Espontáneamente

Criterios de Espontaneidad de una Reacción

• Como un proceso puede ocurrir independientemente de los valores + o – de entalpía y entropía. La energía Libre es la única variable capaz de definir si es una reacción es espontánea o no.

• La energía libre sólo predice si la reacción química ocurre, No predice el tiempo en que se logrará la transformación.

Resumen