Download Descargar - Los Eskakeados

Termodinámica
Termoquímica
Es una de las principales ramas de la fisicoquímica que trata de los cambios de
entalpía asociados con reacciones químicas. La termoquímica proporciona datos
experimentales que son compilados en tablas, las cuales permiten la evaluación de
los calores de reacción de muchas reacciones.
Entalpía de Reacción
Una gran parte de los procesos químicos y biológicos se desarrollan a presión
constante, como por ejemplo la evapo-transpiración de las plantas, las reacciones
enzimáticas, las transferencias electrónicas dentro de la célula, las reacciones que
se realizan en el laboratorio, etc.
Muchas reacciones químicas en el laboratorio tienen cambios de energía interna a
presión constante, la presión atmosférica. Cada reacción química está asociada a
un cambio de energía, y es proporcional a las cantidades que se hacen reaccionar,
en estas circunstancias el calor de reacción es conocido como entalpía de reacción.
En general tenemos una reacción
aA + bB → cC + dD
En esta reacción el cambio de la entalpía está determinada por la diferencia de
energía entre los productos y reactivos.
ΔH = (HC + HD) - (HA + HB)
Entalpías de cambio de estado
Existen cambios físicos que se encuentran acompañados de cambios de entalpía y
que son representados como ecuaciones químicas, como por ejemplo la
sublimación, la fusión, la evaporación y la transformación de una forma cristalna a
otra como se muestra en los ejemplos siguientes:
Reacción
2I(s) → I2(g)
Entalpía (Kcal/mol)
H2O(s) → H2O(l)
∆H0°C= 1423
∆H25°C=7.44
CH3CH2OCH2CH3(l) → CH3CH2OCH2CH3(g) ∆H25°C=94.2
S(rómbico) → S(monoclínico)
∆H25°C=80
Entalpías de formación
Algunos tipos de reacción se denominan de forma específica, como las reacciones
de
formación
de
compuestos
y
las
de
combustión.
La entalpía de formación de una sustancia, será el cambio de energía cuando un
compuesto es sintetizado a partir de los elementos puros en su estado estandar (1
atm, 25°C).
ejemplo:
H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) ∆H25°C= -68.3 Kcal/mol
Entalpías de combustión:
La reacción del compuesto orgánico y oxígeno molecular para formar dioxido de
carbono y agua, tiene una entalpía que se denomina de combustión.
Esta es significativa como indicador de la cantidad de energía que se puede obtener
de un material.
Las energías obtenidas de los alimentos se encuentran correlacionadas con las
entalpías de combustión de dichos alimentos.
ejemplo:
_
Valor calórico alimenticio
Grasas
9 Kcal/g
Carbohidratos 4 Kcal/g
Efecto de la temperatura en la entalpía de reacción
Se ha visto que la entalpía está en función de la temperatura.
(1)
ΔH=CpΔT
Si consideramos trabajar a una temperatura 25°C y a 1 atmosfera de presión
(condiciones estandar) usamos ΔH° que indica que la entalpia de la reacción es de
condiciones estandar.
ΔH°=ΔH°(productos) - ΔH°(reactivos)
para encontrar
temperatura.
la
relación
de
dependencia
derivamos
con
respecto
a
la
(2)
dH°dT=dH°dTproductos−dH°dTreactantes
por
definición
por lo que tenemos que:
tenemos
(3)
dH°dT=Cp(productos)−Cp(reactivos)=ΔCp
dH°/dT
=Cp