Download RELACIONES DEENERGÍA EN LAS REACCIONES QUÍMICAS

TERMODINÁMICA
TERMOQUÍMICA
Parte 1
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Capacidad para efectuar un trabajo ( f x d)
Trabajo= cambio de energía resultante de un
proceso
◦ Energía cinética- energía producida por un objeto
en movimiento.
◦ Otras formas de energía: Radiante, térmica,
química, y potencial.
Energía radiante: solar- térmica- procesos
fotosíntesis.
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Energía térmica: energía asociada all
movimiento de átomos y moléculas (
incremento de temperatura ∆t)
Energía química: se encuentra almacenada en
unidades estructurales de sustancias
químicas.
Energía potencial: es la energía asociada a la
posición de un objeto
INTERCONVERSION
LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGIA.
1ª Ley de la termodinamica
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Las reacciones de combustión, su parte
importante radica en la generación de energía
térmica, no en los productos formados
Calor: TRANSFERENCIA DE ENERGÍA TÉRMICA,
ENTRE DOS CUERPOS DE DIFERENTES
TEMPERATURAS.
Q= mCe (∆t)
Calor absorbido= calor liberado
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ESTUDIO DE LOS CAMBIOS DE CALOR
RELACIONADOS CON LAS REACCIONES
QUÍMICAS.
SISTEMA: parte específica del univeros qie se
estudia
Sistema abierto
Sistema cerrado
Sistema aislado
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EXOTÉRMICO, la energía se libera a los
alrededores
ENDOTÉRMICO, los alrededores suministran
el calor.
TERMODINÁMICA: ESTUDIO CIENTÍFICO DEL
AINTERCONVERSIÓN DE CALOR A OTRAS
FORMAS DE ENERGÍA.
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ESTADO DE LOS SISTEMAS: valor de todas las
propiedades macroscópicas importates, como
composición, energía, temperatura, presión,
volumen.
FUNCIONES DE ESTADO: energía, presión y
temperatura. Propiedades determinadas por
el estado en el que se encuentra el sistema,
independientemente de cómo se haya
alcanzado
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∆E= Ef-Ei
LA ENERGÍA INTERNA DE UN SISTEMA SE
COMPONE DE DOS ENERGÍAS, la cinética y la
potencial.
Cinética: movimiento de los electrones.
Potencial: atracción o repulsión entre
electrones y núcleo, y la interacción de las
moléculas
S (s) + O2 ( g)  SO2 ( g) ∆E = E de SO2 -E S
+ O2
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La energía química contenida en los reactivos
se convierte en energía térmica, y se puede
concluir que hay transferencia de energía de
reactivos a los alrededores, lo cual nos indica
la conservación de la energía.
En la química solo se estudia lo que pasa en
los sistemas.
∆E = q + w
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Q= calor absorbido o desprendido
W= trabajo realizado por el sistema
calor
trabajo
Positivo = proceso
endotérmico
Positivo= trabajo
realizado por los
alrededores
Negativo= proceso
exotérmico
Negativo= trabajo
realizado por el sistema
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W= Fd
Cambios de volumen de gases.
Expansión = incremento de volumen,
impulso del pistón hacia arriba, venciendo la
P atm
W= -P∆V
∆V= Vf-Vi
-P trabajo hacia afuera del sistema
Comprensión: trabajo positivo, trabajo sobre
el sistema.
1L-atm= 101.3 J
Se estudia bajo dos parámetros
A volumen constante y a presión constante.
Si la reacción química se lleva a volumen
constante ∆V = 0
∆E = q + w, W = P ∆V, por lo tanto ∆E = q
Si la reacción se lleva a presión constante
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Cuando las reacciones se llevan a cabo a
presión constante, entonces hay un
incremento de moles de gas, realizando un
trabajo del sistema hacia loa alrededores.
∆E = q + w
qp-P ∆V
qp= ∆E + P ∆V
H= E + P ∆V
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E, P Y V, solo dependen de los estados
iniciales y finales.
H es función de estado
∆H = ∆E + ∆( PV).
Si el proceso se lleva a volumen constante, el
calor qv, es igual a ∆E, ya que no hay trabajo.
Ya que ∆H es igual a ∆E
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ENTALPIA DE REACCION ∆h, ES LA
DIFERENCIA ENTRE LAS ENTALPIAS DE LOS
PRODUCTOS Y LAS DE REACTIVOS
∆H= ∆H productos - ∆H reactivos
Proceso endotérmico ∆H es positivo
Proceso exotérmico ∆H negativo
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Proceso endotérmico= fusión del hielo
KJ/mol
Las ecuaciones termoquímicas deben de
presentarse:
◦ Estado físico
◦ Balanceadas
◦ Si se multiplica la ecuación por un factor, el valor de
∆H se debe de multiplicar también
◦ Si la ecuación se invierte, el valor de ∆H debe de
cambiar de signo
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ES LA MEDICIÓN DELOS CAMBIOS DE CALOR
CALOR ESPECÍFICO:CANTIDAD DE CALOR
NECESARIO PARA INCREMENTAR UN GRADO
CENTIGRADO LA TEMPERATURA DE UN
GRAMO DE MASA ( PROPIEDAD EXTENSIVA)
CAPACIDAD CALORÍFICA: CALOR NECESARIO
PARA ELEVAR UN GRADO CENTIGRADO LA
TEMPERATURA ( PROPIEDAD INTENSIVA)
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∆H°f cambio de calor que se produce cuando
se forma un mol de compuesto a partir de
sus elementos a una atmósfera de presión.
∆H°r entalpía de una reacción que se
e3fectúa a 1 atm.
∆H°f o r = Σ ∆H°f o r prod- Σ ∆H°f o r
react
Método directo ( tablas de valores)
Método indirecto ( ley de Hess)
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Cuando los reactivos se convierten en
productos, la variación de la entalpía es la
misma, independientemente de que la
reacción se efectué en una etapa en una
serie de etapas