Energía libre y trabajo útil

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Energía libre y trabajo útil dE = q + w = q + w exp + w* usando la desigualdad de Clausius dE T dS + w exp + w* dG = dE + d(PV) - d(TS) dG = dE + PdV - TdS dE T 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*

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Energía libre y trabajo útil. dE = d q + d w = d q + d w exp + d w *. (1). usando la desigualdad de Clausius. (2). dE £ T dS + d w exp + d w *. dE £ T dS - PdV + d w *. (3). si P es cte. dG = dE + d ( PV ) - d ( TS ). (4). (5). dG = dE + PdV - TdS. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Energía libre y trabajo útil

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*

Page 2: Energía libre y trabajo útil

(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*

Page 3: Energía libre y trabajo útil

Ecuación de Nernst

*dwdG

dGdvdGr

iii

)(

nFddqdw *

nFGr

)ln(

)ln(0

QnFRT

QnFRT

nF

GnF

G

r

r

Page 4: Energía libre y trabajo útil

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)

Page 5: Energía libre y trabajo útil

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

(12)

(13)

(14)