Energia libera ed equilibrio

Sia la costante di equilibrio che la variazione di energia libera standard possono essere usate per determinare se una reazione è favorita dal prodotto o dal reagente. Per qualsiasi composizione della miscela di reazione, il delta G per la reazione è la somma dell'energia libera standard e RT volte il log naturale del quoziente di reazione. Quando i reagenti e i prodotti sono in equilibrio, la variazione di energia libera è zero, e il quoziente di reazione è uguale alla costante di equilibrio.

Quindi la variazione di energia libera standard è uguale a RT negativo ln K.Se delta G nullo è minore di zero, ln K è positivo, il che significa che K è maggiore di 1. In questo caso, la formazione del prodotto è favorita all'equilibrio. Maggiore è la costante di equilibrio, più negativa è l'energia libera.

Prendiamo, per esempio, la scomposizione del tetrossido di diazoto a 298 kelvin, in cui K è 1, 34 10¹⁷. Sostituendo i valori noti nell'equazione, l'energia libera standard per la reazione è pari a 98 kilojoule per mole e la formazione del prodotto è favorita. Al contrario, se delta G nullo è maggiore di zero, ln K è negativo, il che significa che K è minore di 1 e la direzione inversa dell