Equilibrio Químico Teoría 6: Relación entre la variación de G y Kp

La variación de energía libre de Gibbs estándar de una reacción química, ΔG^o, es, como vimos en el tema de termoquímica, una variable de estado, que podemos expresar como:

ΔG^o = G^o _productos - G^o _reactivos

Donde ΔG^o representa la variación de energía libre en estado estándar, a 1 atmósfera de presión, 25ºC de temperatura y concentraciones de reactivos 1M.

Sin embargo, las condiciones estándar de una reacción química duran únicamente un instante. A medida que la reacción evoluciona, varía la concentración de los reactivos y el sistema ya no tiene una energía libre ΔG^o sino ΔG. Ambas magnitudes se relacionan según la expresión:

ΔG = ΔG^o + RT·lnQ

Donde:

ΔG: energía libre en unas condiciones dadas no estándar

ΔG^o: energía libre de Gibbs estándar

R: constante de los gases ideales

T: temperatura

Q: cociente de reacción en función de las presiones parciales

Cuando el sistema alcanza el equilibrio, sabemos que ΔG = 0 y que Q = K_p, constante de equilibrio en función de las presiones parciales a una temperatura T dada. Así, tendremos:

0 = ΔG^o + RT·lnK_p

ΔG^o = -RT·lnK_p

Así, finalmente la relación entre K_p y la ΔG^o es:

Por tanto, conociendo el valor de ΔG^o de una reacción química, podemos determinar el valor de K_p a una temperatura dada, como veremos en los ejercicios resueltos.