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Química común Conceptos Fundamentales Termodinámica: Estudia la energía térmica y sus transformaciones. Termoquímica: Rama de la termodinámica que estudia el calor en juego durante transformaciones químicas. Sistema y entorno UNIVERSO = SISTEMA + ENTORNO Sistema Energía (E) Capacidad para efectuar un trabajo. E=Fxd Tipos de energía. Energía radiante. Energía térmica. Energía química Energía potencial Calor Flujo de energía entre cuerpos que están a distinta temperatura. q>0 q<0 absorbe libera Unidades de medida Joule (J) kg · m 2 s2 Caloría (cal): Cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 g de agua desde 14,5 a 15,5 ºC 1(cal) = 4,184 J Múltiplos son el kJ y kcal. La Caloría usada en nutrición corresponde a 1 kcal. Trabajo (w) Cambio de energía producida por un proceso. w=f x d Calorimetría Calorímetro Valores de calor específico Calor específico: cantidad de calor necesario para elevar 1°C la temperatura de 1g de sustancia. Sustancia Calor específico (J/g °C) Agua 4,18 Cobre 0,385 Aluminio 0,902 Hierro 0,451 Madera 1,76 Hormigón 0,88 Capacidad Calorífica y calor específico. Capacidad calorífica: Cantidad de flujo de calor necesario para elevar la temperatura en 1°C de una cantidad de sustancia. C=mxs Mientras mayor sea la cantidad de sustancia, se requiere mayor calor para calentar la sustancia. Calor absorbido o liberado en un proceso. q = ms Δt q = C Δt Ejercicios 1. Una muestra de 466 g de agua se calienta desde 8,5°C hasta 74,60 °C. Calcule la cantidad de calor absorbido por el agua. 1. Una barra de hierro cuya masa es de 869 g se enfría desde 94°C hasta 5°C. Calcule la cantidad de calor liberada (en kJ) por el metal. Transferencia de energía de un sistema. Cuando se transfiere energía, el cambio aparece como calor y trabajo. ΔU = q + w La energía interna de un sistema puede cambiar si hay una transferencia de calor o trabajo. Primera ley de la Termodinámica La energía del universo permanece constante. Entalpía (H) Propiedad que permite medir el calor absorbido o liberado por un sistema durante un proceso a presión constante (1 atm). H = E + PV Propiedad extensiva: depende de la cantidad de materia presente. Entalpía No se puede medir la entalpía de una sustancia, por lo tanto, lo que se mide realmente es el cambio de entalpía. ΔH = (H productos) – (H reactantes) ΔH simboliza el calor absorbido o liberado en una reacción. Endotérmico y exotérmico Procesos endo y exotérmicos PROCESOS ENDO Y EXOTÉRMICOS En cada uno de los siguientes casos: a) H2(g) + ½ O2(g) = H2O(l) + 285,8 kJ b) 40,7 kJ + H2O(l) = H2O(g) Determina el signo de DH y dibuja un diagrama de la entalpía para cada reacción.