EQuILIBR!º QUíM!CO Y ENeRGíA LIBrE DE GIBBS

ENERGÍA LIBRE DE GIBBS
La condición de un máximo de entropía como criterio de equilibrio en sistemas aislados de sus alrededores es útil, pero cuando consideramos sistemas que no están aislados debemos tomar en cuenta el cambio en entropía del sistema y el del ambiente. Como la mayoría de los sistemas de interés para el Químico no están aislados, es difícil evaluar el cambio total en entropía. No se podrá usar la entropía entonces como criterio de espontaneidad. Surge entonces una nueva propiedad termodinámica: Energia Libre de Gibbs, (G).

Equilibrio químico y energía libre.
En una reacción reversible el sistema llega a equilibrio y la reacción no llega a su totalidad. Además de esto, la reacción puede lograr el estado de equilibrio comenzando por cualquier dirección.
Por ejemplo: A + B º C + D, al mezclar A + B producen C + D y llegan a equilibrio o se puede mezclar C + D y se formará A + B hasta llegar al mismo equilibrio. Esto implica que ambas reacciones deben ser espontáneas. Por otro lado si DG° para la reacción A + B º C + D es negativo, siendo la energía libre una función de estado, significa que la reacción C + D º A + B, DG° será positivo, lo que nos haría pensar rápidamente que la reacción no es espontánea y no ocurriría.

Sitio Web: Termodinámica. Thermodynamics
Disponible en: http://www1.uprh.edu/inieves/macrotema/termodinamica.htm
Consulta: 17 enero, 2010

TeRMºD!NáM!C@

La termodinámica se ocupa de la energía y sus transformaciones en los sistemas desde un punto de vista macroscópico. Sus leyes son restricciones generales que la naturaleza impone en todas esas transformaciones.

Las leyes de la termodinámica que se desarrollarán serán:

a) Ley cero de la termodinámica o principio del equilibrio termodinámico: si dos sistemas, A y B, están en equilibrio termodinámico, y B está a su vez en equilibrio termodinámico con un tercer sistema C, entonces A y C se encuentran en equilibrio termodinámico.

b) Primera ley de la termodinámica o principio de la conservación de la energía: Ley de la conservación de la energía enuncia que la energía es indestructible, siempre que desaparece una clase de energía aparece otra. Más específicamente, la primera ley de la termodinámica establece que al variar la energía interna en un sistema cerrado, se produce calor y un trabajo. “La energía no se pierde, sino que se transforma”.

c) Segunda ley de la termodinámica: indica la dirección en que se llevan a cabo las transformaciones energéticas. El flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de temperatura más alta a aquellos de temperatura más baja. En esta ley aparece el concepto de entropía, la cual se define como la magnitud física que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producir un trabajo.

d) Tercera ley de la termodinámica: La tercera ley afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual al cero absoluto mediante un número finito de procesos físicos, ya que a medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su entropía tiende a un valor constante específico. A medida que el sistema se acerca al cero absoluto, el intercambio calórico es cada vez menor hasta llegar a ser casi nulo. Ya que el flujo espontáneo de calor es unidireccional, desde los cuerpos de temperatura más alta a los de temperatura más baja (Segunda ley), sería necesario un cuerpo con menor temperatura que el cero absoluto; y esto es imposible.

Sitio Web: LAS LEYES DE LA TERMODINÁMICA
GOBBI, Alejandro Iván
Instituto Nuestra Señora de Fátima, Cipolletti, Río Negro
Profesor Guía: SALICA, Marcelo
Disponible en: http://www2.ib.edu.ar/becaib//cd-ib/trabajos/Gobbi.pdf
Consulta: 17 enero, 2010

B!ºENERGéTiC@

La Bioenergética es la parte de la biología relacionada con la física, que se encarga del estudio de los procesos de absorción, transformación y entrega de energía en los sistemas biológicos. Como una característica general de La Bioenergética, esta solo se interesa por los estados energéticos inicial y final de los componentes de una reacción química y predecir si ciertos procesos son posibles o no.

Son tres las fuentes principales de –P que toman parte en la conservación o captura de la energía:

1) Fosforilación oxidativa: es la fuente cuantitativa mayor de –P en los organismos aerobios. La energía libre para conducir este proceso procede de la oxidación de la cadena respiratoria dentro de las mitocondrias.
2) Glucólisis: hay una formación neta de dos –P como resultado de al formación de lactato a partir de una molécula de glucosa, generadas en dos reacciones catalizadas por la fosfoglicerato cinasa y la piruvatocinasa, respectivamente.

3) Ciclo del ácido cítrico: en el ciclo se genera un –P en el paso catalizado por la succiniltiocina.

Sitio Web: Google libros
Cuamatzi, O; Melo, V;(2006) Bioquímica de los Procesos Metabólicos; Editorial Reverteé, UAM- Xochimilco pp, 25
Disponible en: http://books.google.com.mx/books?id=2Zy1GulZcScC&pg=PA25&dq=bioenergetica&cd=9#v=onepage&q=&f=false
Consulta: 17 enero, 2010

InTRºDUCC!óN

Se puede considerar a las células como máquinas químicas capaces de trabajar en condiciones de temperatura, presión y volumen esencialmente constantes. Todos los organismos vivos deben obtener su energía del entorno circundante.

Lehninger, A;(1981) Bioquímica; Ediciones Omega, S. A; Barcelona pp; 397