Energía libre y trabajo útil
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Energía libre y trabajo útil
dE = q + w = q + wexp + w*
usando la desigualdadde Clausius
dET dS + wexp + w*
dG = dE + d(PV) - d(TS)
dG = dE + PdV - TdS
dET dS -PdV + w* si P es cte.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
utilizando la ecuación (3)
dG w*
si P y T son ctes.
a T y P constantes
(6)G w*
(A)
(B)
(C)
2324 FeCeFeCe
Ce+4
Ce+4
Fe+3
Fe+3
Ce+3
Fe+2
Fe+3
Ce+3Fe+2
Ce+4
Ce+3
Fe+3
Fe+2
Ce+4
Ce+3
Fe+3
Fe+2
pila en oposición
puente salino
Proceso irreversiblesin w*
Proceso irreversiblecon w*
Proceso reversiblecon w*
Ecuación de Nernst
*dwdG
dGdvdGr
iii
)(
nFddqdw *
nFGr
)ln(
)ln(0
QnFRT
QnFRT
nF
GnF
G
r
r
Potencial electroquímico
Sistema electroquímico: sistema que tiene al menos dosfases con distinto potencial eléctrico
FznG
iii
nPTi j
~
,,
En sistemas electroquímicos:
potencialelectroquímico
y iiEq. de fases
Eq. químico 0~ i
iiv
•Si todos los componentes están en la misma fase:
iii
iii
iii
iii
iiii
iii
ii
zF
FzFz
~
(9)
(8)
•Si todas las fases tienen igual potencial:
ii
iiiiiiFzFz
si
~~
(10)
(11)
Transferencia de materia entre fases
Sistema electroquímico en equilibrio a T y P ctes
0)~~( iii
dndG
Si el solvente es el mismo en las dos fases:
)()ln( FzaaRTGiiitrans
))ln()ln((
)(
FzaRTFzaRTG
FzFzG
iiiiiitrans
iiiitrans
Gtrans
i
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(14)