La diferencia clave entre la energía libre de Gibbs y la energía libre estándar es que la energía libre de Gibbs depende de las condiciones experimentales, mientras que la energía libre estándar describe la energía libre de Gibbs para reactivos y productos que se encuentran en su estado estándar.
Los términos energía libre de Gibbs y energía libre estándar son comunes en la química física. Ambos términos dan una idea casi similar con una ligera diferencia. La única diferencia entre la energía libre de Gibbs y la energía libre estándar está en sus condiciones experimentales, como la temperatura y la presión. Hablemos más detalles sobre estos términos.
¿Qué es la energía libre de Gibbs?
La energía libre de Gibbs es una cantidad termodinámica igual a la entalpía (de un sistema o proceso) menos el producto de la entropía y la temperatura absoluta. El símbolo para esto es "G". combina la entalpía y la entropía de un sistema en un solo valor. Podemos denotar un cambio en esta energía como “∆G”. Este cambio puede determinar la dirección de una reacción química a temperatura y presión constantes.
Además, si el valor de ∆G es positivo, es una reacción no espontánea, mientras que un ∆G negativo indica una reacción espontánea. El término energía libre de Gibbs fue desarrollado por Josiah Willard Gibbs (1870). La ecuación para esta cantidad es la siguiente:
Figura 01: Ecuación para la energía libre de Gibbs, donde G es la energía libre de Gibbs, H es la entalpía, T es la temperatura absoluta y S es la entropía
¿Qué es la energía libre estándar?
La energía libre estándar es una cantidad termodinámica que da la energía libre de Gibbs en condiciones experimentales estándar. Esto significa que, para nombrar la energía de un sistema termodinámico como la energía libre estándar, los reactivos y productos de ese sistema deben estar en condiciones estándar. La mayoría de las veces, se aplican los siguientes estados estándar.
- Gases: 1 atm de presión parcial
- Líquidos puros: un líquido bajo la presión total de 1 atm
- Solutos: una concentración efectiva de 1 M
- Sólidos: un sólido puro bajo una presión de 1 atm
Por lo general, la temperatura normal para un sistema termodinámico es de 298,15 K (o 25 °C) para la mayoría de los propósitos prácticos porque hacemos los experimentos a esta temperatura. Pero la temperatura estándar exacta es 273 K (0 ◦C).
¿Cuál es la diferencia entre la energía libre de Gibbs y la energía libre estándar?
La energía libre de Gibbs es una cantidad termodinámica igual a la entalpía (de un sistema o proceso) menos el producto de la entropía y la temperatura absoluta. Más importante aún, calculamos esta cantidad para la temperatura y presión reales del experimento. La energía libre estándar es una cantidad termodinámica que da la energía libre de Gibbs en condiciones experimentales estándar. Esta es la diferencia clave entre la energía libre de Gibbs y la energía libre estándar. Aunque la energía libre estándar es similar a la idea de la energía libre de Gibbs, la calculamos solo para los sistemas termodinámicos que tienen reactivos y productos en su estado estándar.
Resumen: energía libre de Gibbs frente a energía libre estándar
Tanto la energía libre de Gibbs como la energía libre estándar describen una idea casi similar en termodinámica. La diferencia entre la energía libre de Gibbs y la energía libre estándar es que la energía libre de Gibbs depende de las condiciones experimentales, mientras que la energía libre estándar describe la energía libre de Gibbs para reactivos y productos que se encuentran en su estado estándar.
