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Principio de Le Chatelier
Teoría
2026 · Extraordinaria · Titular
2A
Examen
a) Los procesos exotérmicos siempre ocurren de manera espontánea.b) En una reacción no espontánea puede ocurrir que ΔH>0\Delta H > 0 y que ΔS<0\Delta S < 0.c) Un aumento de la temperatura favorece la espontaneidad si ΔH>0\Delta H > 0 y ΔS>0\Delta S > 0.d) Durante el proceso de fusión del hielo aumenta la entropía.
termodinámicaespontaneidad
a) Falso.

Un proceso exotérmico tiene ΔH<0\Delta H < 0, lo que significa que el factor entálpico favorece la espontaneidad. Sin embargo, para que un proceso sea espontáneo, la energía libre de Gibbs (ΔG\Delta G) debe ser negativa, según la ecuación ΔG=ΔH−TΔS\Delta G = \Delta H - T\Delta S. Si el cambio de entropía (ΔS\Delta S) es negativo (el factor entrópico desfavorece la espontaneidad) y la temperatura (TT) es suficientemente alta, el término −TΔS-T\Delta S se volverá positivo y de mayor magnitud que ΔH\Delta H, lo que resultará en un valor de ΔG>0\Delta G > 0. Por lo tanto, no todos los procesos exotérmicos son espontáneos.

b) Verdadero.

Si en una reacción se tiene ΔH>0\Delta H > 0, el factor entálpico desfavorece la espontaneidad. Si además ΔS<0\Delta S < 0, el factor entrópico también desfavorece la espontaneidad, ya que −TΔS-T\Delta S será un valor positivo (dado que TT es siempre positiva). En la ecuación ΔG=ΔH−TΔS\Delta G = \Delta H - T\Delta S, al ser ΔH\Delta H y −TΔS-T\Delta S ambos valores positivos, su suma ΔG\Delta G será siempre positiva. Por lo tanto, una reacción con ΔH>0\Delta H > 0 y ΔS<0\Delta S < 0 siempre será no espontánea a cualquier temperatura.

c) Verdadero.

Según la ecuación ΔG=ΔH−TΔS\Delta G = \Delta H - T\Delta S: si ΔH>0\Delta H > 0, el factor entálpico desfavorece la espontaneidad; si ΔS>0\Delta S > 0, el factor entrópico favorece la espontaneidad, ya que −TΔS-T\Delta S será negativo. Para que el proceso sea espontáneo (ΔG<0\Delta G < 0), el término −TΔS-T\Delta S debe ser más negativo que el valor positivo de ΔH\Delta H. Un aumento de la temperatura (TT) hace que el término TΔST\Delta S sea mayor, y por lo tanto, −TΔS-T\Delta S sea más negativo. Esto puede hacer que ΔG\Delta G cambie de un valor positivo a un valor negativo, favoreciendo la espontaneidad a temperaturas más altas.

d) Verdadero.

La fusión del hielo es el proceso en el que el agua pasa del estado sólido (HX2O(s)\ce{H2O(s)}) al estado líquido (HX2O(l)\ce{H2O(l)}). En el estado sólido, las moléculas están organizadas en una estructura cristalina rígida con poca libertad de movimiento. Al pasar al estado líquido, las moléculas adquieren mayor libertad de movimiento y una disposición menos ordenada. Este aumento en el desorden molecular o grado de aleatoriedad del sistema se traduce en un aumento de la entropía (ΔS>0\Delta S > 0). Por lo tanto, durante la fusión del hielo, la entropía aumenta.