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MATERIA
Y
ENERGIA
Prof. Valeria del Castillo
UNIVERSO
RELACION UNIVERSO-SISTEMA
Universo: conjunto de elementos considerados
en una investigación, esta formado por
materia y energía.
Sistema: parte especifica del universo que se
desea estudiar ( cerrado, abierto y aislado)
Sustancias: parte del sistema que participa en
cambios físicos y químicos.
Las transformaciones tienen un estado inicial y
uno final.
1.
Tipos de sistemas



Sistema abierto: hay intercambio de
materia y energía con el entorno.
Sistema cerrado: solo hay intercambio
de energía con el entorno.
Sistema aislado: no hay intercambio
con el entorno.
2. RELACION SISTEMA-ENTORNO

Entorno: resto del universo externo al
sistema
Zona en la que se produce el
intercambio de energía y/o materia
con el sistema.
3. RELACION MATERIA-ENERGÍA


La materia es todo lo que nos rodea,
tiene masa y ocupa volumen se
presenta en tres estados: sólido,
liquido y gas.
Energía: capacidad de realizar un
trabajo o generar cambio en la
materia.
EFECTOS DE LA ENERGÍA


Cuando las partículas de una sustancia
gana o pierde energía, ésta cambia de
estado.
En una reacción química se puede
absorber o liberar energía al entorno,
en base a esto, decimos que son
endotérmica o exotérmica
respectivamente.
Gráficos de Reacciones
Reacción exotérmica
(-)
Reacción endotérmica
(+)
Tipos de energía


Térmica: movimiento de los átomos y
las moléculas . A mayor movimiento
de las partículas mayor es la energía
térmica y la temperatura.
Química: energía almacenada entre las
partículas que forman las sustancias.


Todas las formas de energía se
pueden intercambiar unas en otras.
Ley de conservación de la energía: “la
energía no se crea no se destruye
solo se transforma”.
TERMODINAMICA



Estudia las relaciones entre el calor y
otras clases de energía.
Variables termodinámicas: magnitudes
que describen el estado de un
sistema.
Funciones de estado: variables que
dependen solo del estado inicial y final
del sistema.
LEYES DE LA TERMODINAMICA

1º LEY DE LA TERMODINÁMICA
Define la función de estado llamada
entalpía (D H), relaciona el intercambio
de calor con el sistema.
“La energía total del universo es
constante”
2º ley de la termodinámica


Define la función de estado entropía
(D S), que se relaciona con el grado de
organización del sistema.
“ la entropía del Universo aumenta en
un proceso espontáneo”, es decir si
aumenta la desorganización es mas
probable que el sistema exista.
TERMODINÁMICA Y LAS REACCIONES
QUIMICAS.



Termoquímica: parte de la termodinámica
que estudia los cambios de energía (
generalmente en forma de calor) que
acompañan a las reacciones químicas.
La transferencia de energía en una reacción
química se produce por la ruptura y
formación de enlaces, cuando los reactantes
se transforman en productos.
Variables termodinámicas: entalpía, entropía
y energía libre de Gibbs.
ENTALPIA:



Cambio de calor de una reacción a
presión constante.
Reacción exotérmica: DH < 0
( negativa)
Reacción endotérmica: DH > 0
( positiva)
ENTROPIA

Grado de organización (DS -) o
desorganización (DS +) que adquiere
el sistema una vez finalizada la
reacción química.
ENERGÍA LIBRE DE GIBBS



Permite determinar la dirección en que se
produce la reacción en forma espontánea.
Se expresa por:
DG = DH – TDS
En una reacción espontánea DG< 0, es
decir, tiene valor negativo.
Si: DG>0; la reacción no ocurre
DG<0; la reacción es espontánea
DG=0; la reacción esta en equilibrio
DH
DS
DG
características observaciones
<0
>0
<0
Proceso exotérmico Espontáneo a
que tiende al
cualquier
desorden
temperatura
Proceso exotérmico Espontáneo solo si
que tiende al orden DH > TDS. A T
baja
<0
<0
<0
>0
<0
>0
Proceso
endotérmico que
tiende al orden
No espontáneo
>0
>0
<0
Proceso
endotérmico que
tiende al desorden
Espontáneo solo si
DH < TDS. A T alta