11.10: La naturaleza de los Estados hipotéticos

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 73898

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Vale la pena llamar la atención sobre algunos aspectos importantes de este desarrollo. El hipotético estado estándar de gas ideal es una construcción totalmente teórica. Creamos esta “sustancia” sólo porque es conveniente tener un nombre para el estado “irreal” de la sustancia A, cuya energía libre de Gibbs hemos denotado como\(G^o_A\left({HIG}^o\right)={\Delta }_fG^o_A\left({HIG}^o\right)\). Hemos desarrollado procedimientos para calcular\({\Delta }_fG^o_A\left({HIG}^o\right)\) a partir de las propiedades del gas real correspondiente. Dadas las propiedades del gas real A, estos procedimientos determinan de\({\Delta }_fG^o_A\left({HIG}^o\right)\) manera única. \({\Delta }_fG^o_A\left({HIG}^o\right)\)es una cantidad útil; el cálculo de\({\Delta }_fG^o_A\left({HIG}^o\right)\) es “real” aunque la sustancia que describe putativamente no lo es.

Otros estados hipotéticos son frecuentemente útiles. El problema 8 de este capítulo considera un hipotético estado líquido del metanol a 500 K y 1 atm—condiciones en las que la sustancia real es un gas. Aproximaciones alternativas permiten calcular la energía libre de Gibbs de este estado hipotético de diferentes maneras. Los resultados tienen valor predictivo. Sin embargo, no es sorprendente que las aproximaciones alternativas produzcan valores de energía libre de Gibbs cuyo acuerdo cuantitativo es pobre. Si fuera útil hacerlo, podríamos seleccionar una aproximación particular y definir la energía libre de Gibbs del hipotético metanol líquido sobrecalentado como el valor producido con esa aproximación. Esto no haría más real el metanol líquido sobrecalentado, pero definiría de manera única la energía libre de Gibbs de la sustancia hipotética.

Posteriormente en nuestro desarrollo, creamos otros hipotéticos estados de referencia. En cuanto al hipotético estado estándar de gas ideal, especificamos formas únicas de calcular las propiedades de estos estados hipotéticos a partir de mediciones que podemos hacer en sistemas reales.