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Seminario 2

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Title: Seminario 2


1
Seminario 2
FISICOQUÍMICA Curso 1999
  • TERMOQUÍMICA

2
Termoquímica
  • Es el capitulo de la termodinámica que trata los
    cambios de energía interna (?U) y entalpía (?H)
    de las reacciones químicas.

3
Reacción Química
aA
bB
cC
dD
Presión
Temperatura
Volumen
DU cUCdUD-aUA-bUB
Estado
DH cHCdHD-aHA-bHB
4
Calor de Reacción
  • Es el calor absorbido o liberado en la
    transformación de reactivos a productos para una
    reacción química determinada.
  • Toda reacción química tiene un calor de reacción
    asociado.
  • Si la reacción libera calor es exotérmica.
  • Si la reacción absorbe calor es endotérmica.

5
Calor de Reacción
DH DU D(PV)
DU Q W
DH Q - PDV VDP PDV
DU Q - PDV
DH Q VDP
a volumen constante
a presión constante
DU QV
DH QP
6
Relación entre DU y DH
DH DU D(PV)
Para gases ideales PVnRT??(PV)(?n)RT
Para líquidos y sólidos ?(PV) 0
DH DU (Dn)RT
DH DU
QP QV
QP QV (Dn)RT
7
Calorimetría
  • Bomba calorimétrica
  • (V cte)
  • Calorímetro
  • (P cte)

8
Reacciones
  • Combustión
  • Disolución
  • Neutralización
  • Dilución
  • Hidrogenación
  • Mezclas
  • Halogenación
  • Cambio de fases

9
Requisitos para que las reacciones puedan
estudiarse por calorimetría
  • Rápidas
  • Completas
  • Sin productos secundarios

10
Leyes de la Termoquímica
  • Ley de Hess. El cambio térmico a P o V constante,
    de una reacción química es el mismo tanto si se
    lleva a cabo en una o en varia etapas
  • Ley de Lavoisier-Laplace. El cambio térmico a P o
    V constante, de una reacción química dada en una
    dirección es de igual magnitud y de signo
    contrario al de la reacción en sentido inverso.

11
Estado Estándar
Es el estado de las sustancias puras a P 101.32
kPa (1 atm) y la temperatura especificada. Además
si la sustancia es un gas se considera como un
gas ideal (PV nRT).
12
Estado de Referencia
  • Es el estado de los elementos químicos en su
    forma mas estable a la presión estándar P º
    101.32 kPa (1 atm) a 298 K.
  • El valor de entalpía de los elementos en su
    estado de referencia es igual a cero.

13
Entalpía Estándar de Reacción
  • Es el cambio de entalpía asociado a una reacción
    donde los reactivos en estado estándar, se
    transforman en productos en estado estándar a una
    temperatura especificada.

14
Entalpía Estándar de Formación
  • La entalpía estándar de formación (?Hfº) de
    cualquier sustancia pura es el ?Hrº de la
    reacción a la cual se forma a partir de sus
    elementos en su forma más estable.

15
Entalpía Estándar de Combustión
  • Es la entalpía asociada a al combustión de un
    compuesto ( en estado estándar). Los productos
    formados serán CO2 y H2O cuando los reactivos
    contienen C, O y H, y también N2, si el N está
    presente en los reactivos.

16
Entalpía de Disolución
  • Es el ?H involucrado en la disolución de un mol
    de soluto en una cantidad determinada de
    solvente. Este valor dependerá de la cantidad de
    disolvente, por eso se usan valores tabulados a
    dilución infinita.

17
Entalpía de Ionización
  • Es la entalpía asociada a la formación de iones
    en solución acuosa. Como es imposible calcular la
    contribución de un ion particular en ausencia del
    ion de carga opuesta, se establece por convención
    que ?HfºH,ac 0 , y a partir de aquí es posible
    calcular el ?Hfº de todos los iones a partir de
    las entalpías de dilución infinita.

18
Entalpía de Enlace
Es la entalpía asociada a la reacción de ruptura
del enlace. Se obtiene como el promedio del valor
de entalpías de ruptura de enlace de una serie de
compuestos relacionados.
19
Entalpía de Atomización
  • Es el ?Hº al romper una molécula a en sus átomos
    constituyentes.

20
Entalpía de Cambio de Fase
  • Es la entalpía asociada al cambio de estado de
    agregación de una sustancia. A presión normal, se
    conoce como calor latente.

21
Dependencia del ?H con la temperatura (Ley de
Kirchhoff)
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