Efectos de la Temperatura sobre la Energía Libre

Para que una reacción sea espontánea a temperatura y presión constantes, el cambio en la energía libre de Gibbs, ΔG, debe ser menor que cero. El signo de ΔG depende de los signos y los valores relativos de la entalpía, la entropía y la temperatura. La entalpía favorece la espontaneidad cuando la reacción libera calor al entorno, mientras que la entropía favorece la espontaneidad cuando hay un mayor desorden en el sistema.

Si el cambio en la entalpía ΔH es negativo y el cambio en la entropía ΔS es positivo, como en la reacción entre el hidróxido de sodio y el ácido clorhídrico, el ΔG es negativo a todas las temperaturas. Así, las reacciones exotérmicas, donde la entropía del sistema aumenta, son siempre espontáneas. Si tanto ΔH como ΔS son negativos, ΔG depende de la temperatura.

Considere la congelación del agua en hielo, una reacción exotérmica en la que la entropía del sistema disminuye. A temperaturas por debajo del punto de congelación del agua, el agua se congelará espontáneamente, liberando calor y volviéndose más ordenada. Por lo tanto, las reacciones con cambios de entalpía y entropía negativos son espontáneas solo a bajas temperaturas.

ΔG también depende de la temperatura si