Conceptos Previos. ΔP (camino 1)= ΔP (camino 2) = P 1 -P 2 ΔT (camino 1)= ΔT (camino 2) =T 1 -T 2

Documentos relacionados
EJERCICIOS DE TERMOQUÍMICA

1.- Conceptos básicos. Sistemas, variables y procesos. 2.- Energía, calor y trabajo. 1 er Principio de la Termodinámica. 3.- Entalpía. 4.

Tema 6. Termodinámica y cinética

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2014 QUÍMICA TEMA 4: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2012 QUÍMICA TEMA 4: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2002 QUÍMICA TEMA 4: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

Unidad 1. 2º Bachillerato Química Colegio Hispano Inglés S.A. TERMOQUÍMICA

FÍSICA APLICADA Y FISICOQUÍMICA I. Tema 2. El Primer Principio de la Termodinámica

Problemas Química Propuestos en las P.A.U. Termoquímica

este proyecto, en cuyo caso se hará mención explícita de la persona que haya realizado la aportación.

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2008 QUÍMICA TEMA 4: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

Objetivo principal del tema: introducción al conocimiento del intercambio de energía que tiene lugar en una transformación química.

TEMA IV: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

TEMA 13: Termodinámica

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2005 QUÍMICA TEMA 4: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

Tema 6. a) El diagrama entálpico de una reacción endotérmica es:

Primer principio. Calor a presión y volumen constante.

Tema 12 Termoquímica. Desprende o absorbe calor? Cuánto calor? Criterio de espontaneidad En qué dirección se produce? Reacciones Químicas

ΔS > 0 aumento del desorden. ΔS < 0 disminución del desorden.

Fundamentos de Química 1º Curso de los Grados en Ingeniería de los Recursos Energéticos y de los Recursos Mineros

Tema 5: Termoquímica. Contenidos

5. Equilibrio químico

Sustancia que tiene una composición química fija. Una sustancia pura no tiene que ser de un solo elemento, puede ser mezcla homogénea.

TERMOQUÍMICA. Química General e Inorgánica Licenciatura en Ciencias Biológicas Profesorado en Biología Analista Biológico

SOLUCIONES A LAS ACTIVIDADES DE FINAL DE UNIDAD

OBJETIVOS: Ampliar conocimientos en la aplicación del principio de conservación de la energía a una reacción química o cambio físico.

TEMA 12.-TERMODINÁMICA QUÍMICA.

Un sistema se encuentra en un estado de equilibrio químico cuando su composición no varía con el tiempo.

EQUILIBRIO QUÍMICO. 1. Equilibrio químico. 2. La constante de equilibrio. 3. EL principio de LeChatelier. Química 2º bachillerato Equilibrio químico 1

Los problemas y cuestiones recogidos en este trabajo han sido enviados por:

Sistema: Parte del Universo separada del exterior, medio ambiente, entorno o alrededores, por superficies reales o imaginarias.

TERMODINÁMICA 1. EL CALOR 2. LA TEMPERATURA 3. CONCEPTO DE TERMODINÁMICA 4. PRIMER PRINCIPIO 5. SEGUNDO PRINCIPIO 6.

Bioquímica Termodinámica y bioenergética.

QUÍMICA. Calcular la molaridad de una solución que contiene 456 gr de cloruro de sodio en 125 ml de solución.

Química 2º Bach. Recuperación 1ª Evaluación 13/01/05

IES Atenea (S.S. de los Reyes) Departamento de Física y Química. PAU Química. Junio 2009 PRIMERA PARTE

CINÉTICA QUÍMICA. Dr. Hugo Cerecetto. Prof. Titular de Química

1. Definición de trabajo

Contenidos mínimos Física y Química 3º ESO

Objetivos. Tema 1.-Introducci

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE FISICOQUÍMICA GUÍA DE ESTUDIO DE TERMODINÁMICA E.T.

Termodinámica y Máquinas Térmicas

EL EQUILIBRIO QUÍMICO - PREGUNTAS TIPO TEST (2015)

- Leyes ponderales: Las leyes ponderales relacionan las masas de las sustancias que intervienen en una reacción química.

JMLC - Chena IES Aguilar y Cano - Estepa

Finalmente, los autores agradecen a Humberto Bueno su ayuda en la realización de algunas de las figuras incluidas en este trabajo.

1. De dónde sale la energía que se desprende en una reacción química? De la energía que tienen almacenada los reactivos en sus uniones químicas.

2 9. A 1000 K cuando se establece el equilibrio entre CO 2 (g), CO (g) y C (s), la presión total es de 4,70 atm. Calcule las presiones parciales del C

BLOQUE 1: ASPECTOS CUANTATIVOS DE LA QUÍMICA

Equilibrio Químico. Page 1

EQUILIBRIO QUIMICO QUIMICA-CPAM. FCM 2016

Capítulo 4. Reacciones orgánicas.

Determinar de forma cuantitativa el calor que se absorbe o desprende en una reacción de neutralización en medio acuoso -NaOH+HCl- que evoluciona a

QUÍMICA. La MATERIA REPRESENTACIÓN. Observación Datos Ley Hipótesis Teoría DEFINICIONES BÁSICAS. Propiedades

3. TERMODINÁMICA. PROBLEMAS I: PRIMER PRINCIPIO

Es la parte de la Química que se encarga del estudio del intercambio energético de un sistema químico con el exterior.

6. ESPONTANEIDAD DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

NOTA CALI/ORDEN/PRES ORTOGRAFÍA PUNTUACIÓN EXPRESIÓN NOTA FINAL

El Equilibrio Termodinámico. Tipos de Equilibrios.

Unidad 16: Temperatura y gases ideales

Tecnólogo en Minería. Equilibrio Químico. Química I

[ A ], [ B ]...: concentraciones molares de los reactivos en un momento dado.

1. Los calores de combustión del metano y butano son 890 kj/mol y 2876 kj/mol respectivamente

QUÍMICA 2º Bachillerato Ejercicios: Cinética Química

Tc / 5 = Tf - 32 / 9. T = Tc + 273

IES Atenea (S.S. de los Reyes) Departamento de Física y Química. PAU Química. Septiembre 2006 PRIMERA PARTE

Termoquímica. EJERCICIOS PARA EXAMEN U4 Química 2º Bachiller. Recopilación de ejercicios preguntados en exámenes de cursos anteriores

TEMA 02 CONVERSIÓN, TERMODINÁMICA, CINÉTICA REACTIVIDAD

PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD PARA MAYORES DE 25 AÑOS ELIJA UNA DE LAS DOS OPCIONES QUÍMICA. CÓDIGO 114

La segunda ley de La termodinámica se puede establecer de tres formas diferentes.

TEMA 4 : TERMODINÁMICA QUÍMICA

PRÁCTICA 6: CAPACIDAD TÉRMICA

Unidad En qué casos serán iguales los calores de reacción a presión constante (Q p ) y a volumen constante (Q v )? Razone la respuesta ( 2 p)

Modelo Pregunta 2B.- El yoduro de bismuto (III) es una sal muy poco soluble en agua.

2º de Bachillerato. Termoquímica.

3.- Cuál de las siguientes formulaciones es la correcta para la sal trioxoclorato (V) de litio (clorato de litio)?

TERMODINÁMICA MICA MICA

IES Atenea (S.S. de los Reyes) Departamento de Física y Química. PAU Química. Septiembre Fase específica OPCIÓN A

CIENCIAS (BIOLOGÍA, FÍSICA, QUÍMICA) MÓDULO 3 Eje temático: Química (Reactividad y equilibrio químico Cinética Reactividad en química orgánica)

EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR PRESIÓN DE VAPOR Y ENTALPÍA DE VAPORIZACIÓN DEL AGUA

QUÍMICA de 2º de BACHILLERATO EL EQUILIBRIO QUÍMICO

Electricidad y calor

TERMODINÁMICA 1. En la fermentación de la glucosa (C6H12O6) se obtiene etanol (C2H5OH) y CO2. Si la entalpía de combustión de la glucosa es de 15.

Electricidad y calor. Webpage: Departamento de Física Universidad de Sonora

Calor: energía transferida debida únicamente a diferencias de temperatura

TEMA V. VELOCIDAD DE REACCIÓN. EQUILIBRIO QUÍMICO

A-PDF Manual Split Demo. Purchase from to remove the watermark. h W = + 1. W = 21 atm L 101, 3 J. S = b h W = 7 L 7 atm; W = 49 atm L

NOCIONES BASICAS ES LA MATERIA QUE INTEGRA UN CUERPO SÓLIDO, UN LIQUIDO O UN GAS.

TEMA 2: PRINCIPIOS DE TERMODINÁMICA. MÁQUINA TÉRMICA Y MÁQUINA FRIGORÍFICA

03 TEST. Termoquímica. 1. Para la energía interna de un sistema tenemos que:

Disoluciones. Química General II 2011

9. EQUILIBRIO QUÍMICO

GUÍA N 3: Equilibrio Químico y Cinética Química

M del Carmen Maldonado Susano M del Carmen Maldonado Susano

Los enlaces C F son polares pero la geometría tetraédrica

Actividad: Cómo ocurren las reacciones químicas?

Problemas de Termodinámica. Primera Ley.

Primer principio. Calor a presión y volumen constante.

LA ENERGÍA. Transferencia de energía: calor y trabajo

Problemas resueltos de termoquímica.

Transcripción:

TEMA 4 TERMOQUÍMICA

Conceptos previos TERMOQUÍMICA: Parte de la Química que se ocupa del intercambio de energía que tiene lugar en el transcurso de una reacción química SISTEMA TERMODINÁMICO: Parte del universo que se somete a observación. Resto del universo = Ambiente o entorno Abierto: intercambio de materia y energía con el exterior Cerrado: intercambio de energía pero no de materia Aislado: no hay intercambio ni de materia, ni de energía CAMBIO EXOTÉRMICO: El sistema cede calor al exterior Ejemplo: CH 4 (gas)+ 2 O 2 (gas) CO 2 (gas)+ 2 H 2 O (gas)+ 890 kj/mol CAMBIO ENDOTÉRMICO: El sistema absorbe energía del exterior Ejemplo: CaCO 3 (sólido) + 179 kj/mol CO 2 (gas) + CaO (sólido)

Conceptos Previos VARIABLES DE ESTADO: Magnitudes que determinan el estado del sistema. Para un determinado proceso, su variación sólo depende del estado inicial y final pero no del camino seguido Ejemplos: Presión, volumen, temperatura entalpía, entropía, energía libre. Ejemplo ΔP (camino 1)= ΔP (camino 2) = P 1 -P 2 ΔT (camino 1)= ΔT (camino 2) =T 1 -T 2

Conceptos Previos MAGNITUD EXTENSIVA: su valor depende del tamaño del sistema Ejemplo: Energía, Volumen, Calor, Trabajo MAGNITUD INTENSIVA: su valor no depende del tamaño del sistema Ejemplo: Densidad, Temperatura, Presión El sistema I se divide en dos: Sistema II y Sistema III Sistema I Sistema II Sistema III Extensiva: Volumen (Sistema I) = Volumen (Sistema II) + Volumen (Sistema III) Intensiva: Densidad (Sistema I) = Densidad (Sistema II) = densidad (Sistema III)

Primer Principio Primer Principio: Principio de conservación de la energía Energía que pierde o gana un sistema= Energía que gana o pierde el entorno Energía Interna (U) de un sistema (Función de Estado) = energía (cinética+potencial) de todas las partículas Intercambio de energía del sistema sólo en forma de calor (Q) y trabajo (W) ΔU= Q+W En un proceso químico la variación de energía interna que experimenta el sistema es igual al calor ganado o cedido por el sistema mas el trabajo realizado por o para el sistema Convenio de signos: Calor ganado por el sistema Q > 0; Trabajo realizado por el sistema W < 0 Calor cedido por el sistema Q < 0; Trabajo realizado para el sistema W > 0

Primer Principio:Aplicado a Reacción Química El trabajo normalmente asociado a una reacción química implica cambio en el número de moles de las sustancias gaseosas que participan como reactivos y productos. Lleva por tanto asociado una expansión o una compresión del sistema frente a una presión exterior constante aa( g) bb( g) gas a b n( gas) b a 0 Expansión ΔV>0 P ext W PextdV aa( g) bb( g) a b n( gas) b a 0 Compresión ΔV<0 gas P ext Inicial Final Final Inicial W=-P ext ΔV Si ΔV=0 Δn=0 W=0 y ΔU=Qv Si P ext =cte ΔU=Q p -PΔV Q p =calor a P=cte Q p =ΔU+P ΔV= ΔH La variación de energía interna es igual al calor a volumen constante, Q v y por tanto Qv es función de estado. H= U+PV = función de estado entalpía Q p (función de estado) = ΔH

Entalpía de reacción, ΔH: Intercambio de energía que se produce en una reacción a presión constante Relación entre entalpía y energía interna: Entalpía de la Reacción Química ΔH =ΔE + PΔV P V RT n Gases ideales (P yt cte) ΔH =ΔE + RTΔn Entalpía de formación estándar de un compuesto, Hº f, es el calor que se produce cuando se forma un mol de ese compuesto a partir de sus elementos en sus estados de agregación más estables en condiciones estándar (25º C y 1 atm). Unidades: kj/mol ( SI) o Kcal/mol (1 cal equivale a 4,18 J) Ejemplos: H 2 (g)+ ½ O 2 (g) H 2 O (l) Hº f = -285.55 kj/mol H 2 (g)+ ½ O 2 (g) H 2 O (g) Hº= -241.82 kj/mol o o H ( obtencióndeagua líquida) H ( obtencióndeagu a gas) f A P= 1atm y 25ºC el estado de agregación más estable del agua es líquido

entalpía entalpía Cálculo de la entalpía estándar de una reacción Convenio de signos: Entalpía de Reacción: Entalpías de formación n i A(reactivos) n j B(productos) H n H ( productos) n H ( reactivos) 0 0 0 i f j f R n, n i j coeficientes estequiométricos ΔH > 0 reacción endotérmica ΔH < 0 reacción exotérmica Por convenio las entalpías estándar de formación de los elementos en sus estados estándar son cero. Ejemplo Hºf( Cl 2 )= Hºf( O 2 )= Hºf( H 2 )=0 ΔH > 0 productos reactivos ΔH <0 reactivo s Avance de reacción productos Avance de reacción

Entalpía de Reacción: Ley de Hess Calcular ΔH R para la siguiente reacción Enunciado Ley de Hess: El cambio de entalpía para una reacción química es el mismo independientemente de que la reacción se realice en una sola etapa o en un conjunto etapas, dado el carácter de función de estado de dicha magnitud Datos: 2 ( ) ( ) R H? A g B l D A gas H1 ( ) C( g) B l C g D g H2 ( ) 2 ( ) ( ) H 2 H H R 1 2

Segundo Principio de la Termodinámica Función de estado entropía: Mide el grado de desorden de un sistema y se representa por la letra S Las moléculas del agua en estado gaseoso están más desordenadas que en estado líquido y a su vez el estado líquido presenta mayor desorden que el sólido S(gas) > S (líquido) > S (sólido) Unidades: J/K.mol ó cal/k.mol Los procesos en los que aumenta el desorden cursan con un aumento de la entropía Vaporización del agua: H 2 0 (líquida) H 2 O(gas) ΔS>0 Fusión del hielo: H 2 0 (sólida) H 2 O(líquida) ΔS>0 Enunciado del segundo principio: En los procesos espontáneos de un sistema aislado la entropía del Universo (sistema+entorno) aumenta El segundo principio proporciona por tanto un criterio de espontaneidad de los procesos termodinámicos

Espontaneidad de las Reacciones Químicas Para definir la espontaneidad de una reacción química, a T y P constantes, hay que conocer la variación de entropía y de entalpía que acompaña a la reacción. nia(reactivos) njb(productos) S n i S( productos ) nj( reactivos ) ni= coeficientes estequiométricos de los productos nj= coeficientes estequiométricos de los reactivos Función de estado Energía Libre de Gibbs: Se representa por la letra G y se mide en kj/mol ó Kcal/mol G H TS ΔG H T S Σn i G( productos ) Σn j G( reactivos )

Criterio de espotáneidad: Espontaneidad de las Reacciones Químicas n i A(reactivos) n j B(productos) ΔG<0 reacción espontánea: reacción exotérmica en la que aumenta el desorden ΔG=ΔH-TΔS ΔH<0 y ΔS>0 ΔH<0 y ΔS<0 pero ΔH>0 y ΔS>0 pero ΔH > TΔS ΔH <TΔS ΔG>0 reacción no espontánea: reacción endotérmica en la que disminuye el desorden ΔH>0 y ΔS<0 ΔH<0 y ΔS<0 pero ΔH < TΔS ΔH>0 y ΔS>0 pero ΔH >TΔS