Espontaneidad y energía de activación
Un papel, expuesto a la intemperie, se quema con el oxígeno con el paso de los años, de manera espontánea, ¿Se puede considerar a esto un reacción química espontánea? Y si es así, entonces ¿por qué entonces ésta necesitaría una energía de activación para que se lleve a cabo? Porque tengo entendido que las reacciones químicas espontáneas no necesitan energía de activación
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Respuesta de raisan
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Hay dos conceptos importantes que te ayudarán a entender esa situación:
El segundo principio de la termodinámica y la cinética de una reacción.
No es suficiente con tener energía de activación y que la variación de entalpía del proceso sea menor que cero para asegurar que un proceso sea espontaneo, es necesario definir otra función de estado que es la entropía. Un proceso espontaneo es aquél en el que una combinación entre la entalpía de reacción y la entropía de la reacción dan un resultado de energía de Gibbs menor que 0. Si eso se cumple para la reacción, el proceso de esa reacción será espontaneo, pero puede que en un intervalo de tiempo infinito
Otra cosa es la velocidad con la que tiene lugar el proceso, se conoce como cinética de la reacción y que depende de la energía de activación y está descrita mediante la ecuación de arrhenius. Hay otros factores que también influyen en la velocidad de la racción como la presión, la temperatura, la concentración de reactivos, el estado en que se encuentren los reactivos (sólidos, líquidos o gases), la presencia de un catalizador... La energía de activación es la energía necesaria para que los reactivos colisionen, modifiquen sus enlaces químicos y lleguen a un estado energético superior (complejo activado) al de los reactivos que tiene una estructura diferente. Llegado este punto, si las condiciones lo permiten, el proceso seguirá y se llegará a los producto que tiene un estado energético inferior.
Así en tu ejemplo, seguramente el proceso de combustión es un proceso con AG<O pero es un proceso en el que si no hay unas condiciones (T, P, cataliz, etc) que favorezcan el proceso (faciliten el paso de los reactivos al "complejo activado" ) el proceso será lento.
Por vavor reuerda valorar la respuesta.
El segundo principio de la termodinámica y la cinética de una reacción.
No es suficiente con tener energía de activación y que la variación de entalpía del proceso sea menor que cero para asegurar que un proceso sea espontaneo, es necesario definir otra función de estado que es la entropía. Un proceso espontaneo es aquél en el que una combinación entre la entalpía de reacción y la entropía de la reacción dan un resultado de energía de Gibbs menor que 0. Si eso se cumple para la reacción, el proceso de esa reacción será espontaneo, pero puede que en un intervalo de tiempo infinito
Otra cosa es la velocidad con la que tiene lugar el proceso, se conoce como cinética de la reacción y que depende de la energía de activación y está descrita mediante la ecuación de arrhenius. Hay otros factores que también influyen en la velocidad de la racción como la presión, la temperatura, la concentración de reactivos, el estado en que se encuentren los reactivos (sólidos, líquidos o gases), la presencia de un catalizador... La energía de activación es la energía necesaria para que los reactivos colisionen, modifiquen sus enlaces químicos y lleguen a un estado energético superior (complejo activado) al de los reactivos que tiene una estructura diferente. Llegado este punto, si las condiciones lo permiten, el proceso seguirá y se llegará a los producto que tiene un estado energético inferior.
Así en tu ejemplo, seguramente el proceso de combustión es un proceso con AG<O pero es un proceso en el que si no hay unas condiciones (T, P, cataliz, etc) que favorezcan el proceso (faciliten el paso de los reactivos al "complejo activado" ) el proceso será lento.
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Estimado: En primer lugar, espero seguir contactándome contigo. Es muy clara tu explicación, sin embargo, en el caso particular del papel aquel que se quemaba con el paso del tiempo, ¿sería entonces una reacción espontánea lenta que, para que se llevara a cabo, en un breve período de tiempo, sería necesaria entonces un tipo de energía de activación?.
Muchas gracias
Muchas gracias
