Torna al llistat dels Diccionaris en Línia

Química analítica

Presentació

Cerca bàsica

Cerca avançada

  • ca  energia de Gibbs de formació estàndard, n f
  • es  energía de Gibbs de formación estándar, n f
  • en  standard Gibbs energy of formation, n
  • sbl  ∆f Gº

Química física

Definició
Variació de l'energia de Gibbs que acompanya la formació d'un mol d'una substància en el seu estat estàndard a la temperatura de treball a partir de les quantitats estequiomètriques dels elements purs que la formen a la mateixa temperatura, que es troben en l'estat d'agregació més estable a la temperatura de treball i en els seus estats estàndard.

Nota

  • Si es tracta de la formació d'un solut en solució, s'ha de formar un mol de solut en una solució diluïda ideal a partir dels elements que el componen i del dissolvent, tots aquests purs, en els seus estats estàndard i a la temperatura de treball.
  • ca  energia de Gibbs de mescla, n f
  • es  energía de Gibbs de mezcla, n f
  • en  Gibbs energy of mixing, n
  • sbl  ∆mixG

Química física

Definició
Magnitud de mescla que expressa la variació de l'energia de Gibbs d'una mescla respecte de la suma de les energies de Gibbs dels seus components purs a la mateixa pressió i temperatura.

Nota

  • L'energia de Gibbs de mescla s'expressa com: $\Delta_{mix} G = n \sum [x_i (\mu_i - \mu_i^*)] = nRT \sum [x_i \ln (x_i y_i)]$, en què μi és el potencial químic del component en la mescla i $\mu_i^*$ és el del component pur. Per a mescles ideals, la relació entre els potencials químics del component en la mescla i en estat pur només depèn de la composició de la mescla, la qual cosa fa que l'energia de Gibbs de mescla ideal vingui donada per ∆mixGid = nRT ∑(xi ln xi) ≤ 0. Com que sempre és negativa, segons el segon principi de la termodinàmica, el procés de formació d'una mescla ideal és un procés espontani.
  • ca  energia de Gibbs de reacció estàndard, n f
  • es  energía de Gibbs de reacción estándar, n f
  • en  standard Gibbs energy of reaction, n
  • sbl  ∆rGº

Química física

Definició
Variació de l'energia de Gibbs que acompanya la transformació estequiomètrica de reactius en l'estat estàndard a la temperatura de treball per a donar les corresponents quantitats estequiomètriques de productes en l'estat estàndard a la mateixa temperatura.

Nota

  • L'energia de Gibbs de reacció estàndard ve donada per $\Delta_r G^\circ = \sum \nu_i \mu_i^\circ$, en què νi són els corresponents coeficients estequiomètrics de la reacció i $\mu_i^\circ$ representa els potencials químics en l'estat estàndard a la temperatura de treball.

    L'energia de Gibbs de reacció estàndard està relacionada amb la constant d'equilibri de la reacció mitjançant la isoterma de Van't Hoff i només és funció de la temperatura i de l'elecció d'estat estàndard efectuada.

    Com que l'energia de Gibbs de reacció estàndard és una definició a partir dels estats estàndard de les espècies reactants, el seu signe no indica cap sentit de l'evolució espontània de la reacció, sinó que ve donat per l'afinitat de reacció.
  • ca  potencial químic, n m
  • ca  energia de Gibbs molar parcial, n f sin. compl.
  • es  energía de Gibbs molar parcial, n f
  • es  potencial químico, n m
  • en  chemical potential, n
  • en  partial molar Gibbs energy, n
  • sbl  μ

Química física

Definició
Potencial químic generalitzat quan els camps externs no fan treball i, per tant, no contribueixen a la variació de l'energia de Gibbs de la reacció considerada.

Nota

  • El potencial químic és una variable intensiva que indica la variació de l'energia interna d'una fase d'un sistema termodinàmic per unitat de mol. Ve donada pel treball necessari per a portar una quantitat infinitesimal de la substància i-èsima des de l'infinit fins a l'interior de la fase on es troba present, quan el procés es realitza a entropia constant i volum constant i mantenint la composició de les altres espècies de la fase constants. Això és així perquè no hi hagi variació d'energia interna en forma de calor reversible o de treball.

    Els camps externs que afecten al potencial químic generalitzat i que en el cas del potencial químic no han de fer treball poden ser elèctric, gravitacional, centrífug, etc.

    El potencial químic té unitats de J mol−1, cosa que indica que tota la variació només és causada per la variació infinitesimal de l'espècie química i-èsima, ja que la composició química de les altres espècies es manté constant.

    Habitualment, el potencial químic es refereix al seu valor en l'estat estàndard, de manera que quedi sempre definit en termes de la seva activitat: $\mu_i = \mu_i^\circ + RT \ln{a_i}$, en què ai és l'activitat i $\mu_i^\circ$ és el potencial químic estàndard de la substància i-èsima.

    Per a processos a temperatura i pressió constants, el potencial químic de la substància i-èsima coincideix amb la variació de l'energia de Gibbs de la fase per unitat de quantitat de substància i-èsima mantenint la composició de la resta d'espècies constant, és a dir, el potencial químic és l'energia de Gibbs molar parcial. Aleshores, l'energia de Gibbs d'un sistema homogeni o de cadascuna de les fases d'un sistema heterogeni ve donada en termes dels potencials químics de totes les espècies que s'hi troben presents per G = ∑ niμi.

    En el símbol del potencial químic, μ, cal especificar sempre el component corresponent amb un subíndex, μi.
  • ca  energia de Helmholtz, n f
  • ca  energia lliure de Helmholtz, n f sin. compl.
  • ca  funció de Helmholtz, n f sin. compl.
  • es  energía de Helmholtz, n f
  • es  energía libre de Helmholtz, n f
  • es  función de Helmholtz, n f
  • en  Helmholtz energy, n
  • en  Helmholtz free energy, n
  • en  Helmholtz function, n
  • sbl  A
  • sbl  F

Química física

Definició
Variable extensiva associada al treball útil màxim cedit al medi o al mínim que s'ha de donar a un sistema termodinàmic quan el procés termodinàmic es realitza de manera reversible, a temperatura constant.

Nota

  • Matemàticament, l'energia de Helmholtz s'expressa com ∆T A ≤ Wútil.

    L'energia de Helmholtz és una funció d'estat que depèn de l'energia interna, la temperatura i l'entropia: A = U − TS.

    L'energia de Helmholtz va ser introduïda per H. L. F. von Helmholtz l'any 1882 amb el nom de energia lliure per a tenir en compte la part d'energia útil, ja que una part estava lligada al procés termodinàmic.

    El segon principi de la termodinàmica dona un criteri d'evolució espontània segons l'energia de Helmholtz en sistemes tancats que efectuïn processos a temperatura i volum constants, pels quals l'energia de Helmholtz ha de disminuir fins a assolir el valor que la faci mínima en el nou estat d'equilibri que li correspongui com a estat final del procés.

    En química de superfícies es pot utilitzar el símbol F per a l'energia de Helmholtz per a evitar la confusió amb el símbol A emprat per a l'àrea.
  • ca  energia interna, n f
  • es  energía interna, n f
  • en  internal energy, n
  • sbl  U

Química física

Definició
Variable extensiva associada als estats d'equilibri termodinàmic d'un sistema macroscòpic que s'introdueix perquè es compleixi la llei de conservació de l'energia.

Nota

  • Segons el primer principi de la termodinàmica, es compleix que: ∆U = q + w. Segons la IUPAC, s'ha de fer servir el conveni de signes que diu que tant el treball com la calor són positius si el sistema els rep, però en enginyeria encara és molt freqüent veure el primer principi de la termodinàmica formulat com ∆U = q − w, en què el conveni de signes per al treball és diferent, ja que aquest es considera positiu quan és el sistema el que dona treball.

    La interpretació microscòpica més habitual considera que l'energia interna està associada a l'energia cinètica mitjana de les molècules del sistema i que canvia en funció del volum o pressió i de la temperatura. Més exactament, aquesta interpretació està basada en el fet que, d'una banda, els canvis de volum o pressió, que donen o prenen energia al sistema en forma de treball, modifiquen els nivells energètics de les molècules, i, de l'altra, els canvis de temperatura, que donen o treuen energia en forma de calor, modifiquen la seva població. Així, ambdós fenòmens fan canviar l'energia cinètica mitjana de les molècules.

    A partir del segon principi de la termodinàmica, l'energia interna dona un criteri d'espontaneïtat dels processos a sistemes tancats amb parets rígides i adiabàtiques i a entropia constant, en el sentit que l'energia interna ha de disminuir fins a assolir el valor que la faci mínima en el nou estat d'equilibri que li correspongui com a estat final del procés efectuat.
  • ca  energia lliure, n f
  • es  energía libre, n f
  • en  free energy, n

Química física

Definició
Energia màxima disponible per a realitzar un treball útil, que no sigui en forma de treball d'expansió.

Nota

  • El terme energia lliure va ser introduït per H. L. F. von Helmholtz l'any 1882. Quan el procés es realitza de manera isotèrmica, s'utilitza el terme energia de Helmholtz, mentre que si, a més, es realitza de manera isocora, s'utilitza energia de Gibbs.
  • ca  energia de Gibbs, n f
  • ca  energia lliure de Gibbs, n f sin. compl.
  • ca  funció de Gibbs, n f sin. compl.
  • es  energía de Gibbs, n f
  • es  energía libre de Gibbs, n f
  • es  función de Gibbs, n f
  • en  Gibbs energy, n
  • en  Gibbs free energy, n
  • en  Gibbs function, n
  • sbl  G

Química física

Definició
Variable extensiva associada al treball útil màxim cedit al medi o al mínim que s'ha de donar al sistema quan el procés es realitza de manera reversible, a temperatura i pressió constants.

Nota

  • Matemàticament, l'energia de Gibbs s'expressa com ∆T, p G ≤ Wútil.

    Per exemple, la quantitat màxima d'energia elèctrica que es pot extreure d'una pila quan actua de manera reversible coincideix amb l'energia de Gibbs bescanviada per la pila a temperatura i pressió constants.

    L'energia de Gibbs és una funció d'estat que depèn de l'entalpia, la temperatura i l'entropia: G = H − TS.

    L'energia de Gibbs va ser introduïda per J. W. Gibbs l'any 1873 com a funció per a descriure l'apropament a l'equilibri en processos a temperatura i pressió constants.

    El segon principi de la termodinàmica dona un criteri d'evolució espontània segons l'energia de Gibbs en sistemes tancats que efectuïn processos a temperatura i pressió constants, per als quals l'energia de Gibbs ha de disminuir fins a assolir el valor que la faci mínima en el nou estat d'equilibri que li correspongui com a estat final del procés.

    Vegeu també energia lliure.
  • ca  energia de Helmholtz, n f
  • ca  energia lliure de Helmholtz, n f sin. compl.
  • ca  funció de Helmholtz, n f sin. compl.
  • es  energía de Helmholtz, n f
  • es  energía libre de Helmholtz, n f
  • es  función de Helmholtz, n f
  • en  Helmholtz energy, n
  • en  Helmholtz free energy, n
  • en  Helmholtz function, n
  • sbl  A
  • sbl  F

Química física

Definició
Variable extensiva associada al treball útil màxim cedit al medi o al mínim que s'ha de donar a un sistema termodinàmic quan el procés termodinàmic es realitza de manera reversible, a temperatura constant.

Nota

  • Matemàticament, l'energia de Helmholtz s'expressa com ∆T A ≤ Wútil.

    L'energia de Helmholtz és una funció d'estat que depèn de l'energia interna, la temperatura i l'entropia: A = U − TS.

    L'energia de Helmholtz va ser introduïda per H. L. F. von Helmholtz l'any 1882 amb el nom de energia lliure per a tenir en compte la part d'energia útil, ja que una part estava lligada al procés termodinàmic.

    El segon principi de la termodinàmica dona un criteri d'evolució espontània segons l'energia de Helmholtz en sistemes tancats que efectuïn processos a temperatura i volum constants, pels quals l'energia de Helmholtz ha de disminuir fins a assolir el valor que la faci mínima en el nou estat d'equilibri que li correspongui com a estat final del procés.

    En química de superfícies es pot utilitzar el símbol F per a l'energia de Helmholtz per a evitar la confusió amb el símbol A emprat per a l'àrea.
  • ca  energia radiant, n f
  • es  energía radiante, n f
  • en  radiant energy, n
  • sbl  Q

Química analítica, Química física

Definició
Energia total emesa, transferida o rebuda en forma de radiació en un període de temps determinat.