Qué hace esta calculadora
Esta herramienta calcula el cambio de energía libre de Gibbs estándar (ΔG°) de una reacción química a partir de su constante de equilibrio K y de la temperatura absoluta T. La relación \(\Delta G^{\circ} = -RT \ln K\) conecta la termodinámica con el equilibrio químico: te indica si una reacción es espontánea en condiciones estándar. Un ΔG° negativo (K > 1) señala que la reacción favorece la formación de productos, mientras que un ΔG° positivo (K < 1) indica que favorece a los reactivos.
Cómo usarla
Introduce la constante de equilibrio K, que es adimensional y debe ser mayor que cero, y la temperatura en kelvin (K). Para 25 °C, utiliza 298,15 K. La calculadora te devuelve ΔG° tanto en kJ/mol (el valor principal) como en J/mol, además de ln(K) para que puedas comprobar los pasos intermedios.
La fórmula explicada
La ecuación es $$\Delta G^{\circ} = -R\,\text{Temperature (K)}\,\ln\!\left(\text{K}\right)$$ donde \(R = 8{,}314462618\ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}\) es la constante universal de los gases, T es la temperatura absoluta en kelvin y K es la constante de equilibrio. Como ln K es adimensional y RT tiene unidades de J/mol, ΔG° resulta en julios por mol; al dividir entre 1000 lo conviertes a kJ/mol.
Ejemplo resuelto
Imagina que K = 1000 a T = 298,15 K. Entonces \(\ln(1000) \approx 6{,}907755\). $$\Delta G^{\circ} = -(8{,}314462618)(298{,}15)(6{,}907755) \approx -17\,123\ \text{J/mol} \approx -17{,}12\ \text{kJ/mol}$$ El valor elevado de K y el ΔG° negativo confirman que se trata de una reacción claramente desplazada hacia los productos.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la temperatura debe estar en kelvin? Las ecuaciones termodinámicas requieren temperatura absoluta. Convierte los grados Celsius a kelvin sumando 273,15.
¿Qué ocurre si K es igual a 1? \(\ln(1) = 0\), así que \(\Delta G^{\circ} = 0\): la reacción está exactamente en equilibrio en condiciones estándar, sin ninguna fuerza impulsora neta.
¿Puede K ser negativa o cero? No. Una constante de equilibrio siempre es positiva, porque las concentraciones y las presiones parciales lo son, de modo que ln K no está definido para K ≤ 0.
