Reversibilidada

Objetivo.

El alumno medirá los potenciales de una celda electroquímica a diversas corrientes en procesos de carga y descarga, comprobará la desigualdad de Clausius y observará la diferencia entre procesos reversibles e irreversibles.

Guía de Estudios.

Calcule el potencial de la pila en estudio (reacción 1) usando la Ecuación de Nernst, y explique porqué ocurre espontáneamente.

We= nFε

We=(2 mol)(96485 Coul/mol)(0.985 V)

We=92432.63

Ocurre espontáneamente por que la energía de Gibbs del sistema es suficiente para llevar a cabo la reacción y que ocurra la transferencia de electrones entre las especies químicas.

¿Qué es un proceso reversible y cuáles son sus características?

Un proceso es reversible si su dirección puede invertirse en cualquier punto mediante un cambio infinitesimal en las condiciones externas. Una transformación reversible se realiza mediante una sucesión de estados de equilibrio del sistema con su entorno y es posible devolver al sistema y su entorno al estado inicial por el mismo camino.

El proceso reversible produce el máximo trabajo de todos los procesos posibles entre dos estados. No hay fricción, recorre una sucesión de estados de equilibrio.

¿Qué es un proceso irreversible y cuáles son sus características?

Cuando la fuerza resultante de un sistema es muy grande, pero finita, se dice que se está realizando un proceso o un cambio irreversible. Las principales características de estos procesos son: velocidades grandes y tiempos de realización relativamente cortos.

Calcule ΔG de la pila por la ecuación (5). ¿Cuál es el trabajo máximo que se podría obtener en la pila en estudio si reaccionara un mol de Zn?

We =- ΔG=-nFε

We = ΔG=-(1 mol Zn)(96485 Coul/mol)(-0.763 V)

We=-ΔG = 73618.055 V

Escriba y explique la desigualdad de Clausius.

T dS ≥dQ_irrev

...