Laboratorio Virtual: Cinética y Termodinámica

Analogía de la Colina y ΔG

La altura de la colina representa la Energía Libre (G). Al moverse, si la piedra baja pierde energía (ΔG < 0, espontáneo). Si sube, gana energía (ΔG > 0, requiere trabajo no espontáneo).

A. Proceso Espontáneo (Exergónico)Rueda sola. ΔG es negativo todo el trayecto.

B. Espontáneo c/ ActivaciónSube un poco (Ea) pero el ΔG final es negativo.

C. Proceso No EspontáneoEndergónico. El ΔG se vuelve más positivo.

Piedra en Reposo

Variación ΔG: 0.0 kJ

Termoquímica (Nivel Molecular)

Analice las coordenadas de reacción. Observe la entalpía (ΔH) y la energía de activación (E_a).

Tipo de Reacción:

Añadir Catalizador

El catalizador reduce la E_a proporcionando una ruta alternativa.

ΔH < 0. Los productos tienen menor energía. Se libera calor.

Entropía (Desorden, ΔS)

La entropía aumenta cuando un sistema pasa de un estado ordenado (gota) a uno más aleatorio (solución homogénea).

Medidor de Entropía

Baja (Orden)Alta (Desorden)

Ecuación de Gibbs

La Energía Libre (ΔG) determina si una reacción es espontánea a temperatura y presión constantes. Fundamental para entender el metabolismo.

Fórmula General

ΔG = ΔH - T·ΔS

ΔG = -50 - (298)(0.100)

= -79.80 kJ/mol

Entalpía (ΔH) -50 kJ/mol

Exotérmica (-)Endotérmica (+)

Entropía (ΔS) 100 J/(K·mol)

Más Orden (-)Más Desorden (+)

Temperatura (T) 298 K

Cero Absoluto (0 K)Alta Temp. (1500 K)

Indicador de Espontaneidad

Reacción Espontánea

Relevancia Biológica

Las reacciones anabólicas (como síntesis de proteínas) son endergónicas (ΔG > 0). Para que ocurran, el cuerpo humano las acopla a reacciones fuertemente exergónicas, como la hidrólisis del ATP. Si el ΔG total es negativo, el proceso es viable.

Análisis de los Signos