Proceso exergónico

Un proceso exergónico es aquel en el que hay un flujo positivo de energía del sistema hacia el entorno. Esto contrasta con un proceso endergónico . ^{[ 1 ]} Las reacciones a presión constante y temperatura constante son exergónicas si y solo si el cambio de energía libre de Gibbs es negativo (∆ G  <  0). "Exergónico" (del prefijo exo-, derivado de la palabra griega ἔξω exō , "fuera" y el sufijo -ergónico, derivado de la palabra griega ἔργον ergon , " trabajo ") significa "liberar energía en forma de trabajo". En termodinámica, el trabajo se define como la energía que se mueve del sistema (la región interna) al entorno (la región externa) durante un proceso dado.

Todos los sistemas físicos y químicos del universo siguen la segunda ley de la termodinámica y evolucionan en una dirección exergónica . Por lo tanto, si se deja a su suerte, cualquier sistema físico o químico evolucionará, según la segunda ley de la termodinámica , en una dirección que tiende a disminuir su energía libre y, por consiguiente, a gastar energía en forma de trabajo. Estas reacciones ocurren espontáneamente.

Una reacción química también es exergónica cuando es espontánea. Por lo tanto, en este tipo de reacciones la energía libre de Gibbs disminuye. La entropía se incluye en cualquier cambio de la energía libre de Gibbs. Esto difiere de una reacción exotérmica o endotérmica , donde la entropía no se incluye. La energía libre de Gibbs se calcula con la ecuación de Gibbs-Helmholtz :

${\displaystyle \Delta G=\Delta HT\cdot \Delta S}$

dónde:

T = temperatura en kelvin (K)

ΔG = cambio en la energía libre de Gibbs

Δ S = cambio en la entropía (a 298 K) como Δ S = Σ { S ( Producto ) } − Σ { S ( Reactivo ) }

Δ H = cambio de entalpía (a 298 K) como Δ H = Σ { H (Producto) } − Σ { H (Reactivo) }

Una reacción química progresa espontáneamente solo cuando la energía libre de Gibbs disminuye; en ese caso, ΔG es negativo. En las reacciones exergónicas, ΔG es negativo, y en las reacciones endergónicas , ΔG es positivo.

${\displaystyle \Delta _{\mathrm {R} }G<0}$exergón

${\displaystyle \Delta _ {\mathrm {R} }G>0}$endergon

dónde:

${\displaystyle \Delta _{\mathrm {R} }G}$equivale al cambio en la energía libre de Gibbs después de la finalización de una reacción química.