Temperatura en Equilibrio

La ecuación de temperatura en equilibrio^[1], T = ΔH_rxn/ΔS_rxn, estima la temperatura a la que un proceso ha alcanzado el equilibrio. Esta ecuación se deriva de las leyes de Gibbs Free Energy y desorden (ΔG and ΔS). Las entradas son las siguientes:

• T es la temperatura Kelvin (K)
• ΔH_rxn es el cambio de entalpía en el tiempo con unidades de kilojulios por mol (kJ/mol)
• ΔS_rxn es el cambio de entropía en el tiempo con unidades de kilojulios por mol *K (kJ/mol*K)

Cuando se introduce en la calculadora , ΔH_rxn and ΔS_rxn deben tener unidades de kJ/mol (o kJ/mol*K para ΔS_rxn) para cancelar correctamente. Debido a la división, el kJ y los moles se cancelarán, dejando sólo Kelvin (K) la la izquierda como unidades de temperatura. 

Derivación

Conocemos la ecuación: 

ΔG_rxn = ΔH_rxn - TΔS_rxn

Cuando ΔG_rxn es igual a cero, sabemos que la reacción ha alcanzado el equilibrio. Por lo tanto, si estamos tratando de encontrar la temperatura en equilibrio, podemos sustituir a cero por ΔG_rxn:

0 =  ΔH_rxn - TΔS_rxn

Y después de reordenar la ecuación sustituida anterior, obtenemos la ecuación de Temperatura en Equilibrio:

T = ΔH_rxn/ΔS_rxn

Referencias

Whitten, et al. "Chemistry" 10th Edition. Pp. 594

[1] Para la pagina en inglés haga clic aquí