20 oct 2010

Termodinámica

CONCEPTOS BÁSICOS DE TERMODINÁMICA

1- Termodinámica: estudio de los cambios en los cuales hay calor.
2- Sistema: conjunto de límites definidos. Ejemplo: un vaso de agua (donde el vaso tiene  limites para el agua).
3- Sistema abierto: existe traspaso de calor entre el sistema y su entorno.
4- Sistema cerrado: el traspaso de calor es mas dificil.
5- Sistema aislado: no hay traspaso de calor entre el sistema y su entorno.
6- Entorno: es todo aquello que rodea al sistema.
7- Proceso: es un cambio en la naturaleza que tiene un inicio y un fin. También puede ser; fases para un fenómeno.
8- Proceso espontáneo: la reacción sigue su curso sin la intervención de terceros.
9- Proceso no espontáneo: la reaccion es forzada por terceros.
10- Proceso reversible: es una transformación que puede volver atrás.
11- Proceso irreversible: no se puede volver atrás la transformación. Es decir, se produceen una sola dirección.
12- Entalpía (H): es una cantidad de energía almacenada como calor.
- Cuando la reacción es exotérmica (libera calor), el contenido calorífico del producto es menor que el de los reactantes. La variación de entalpía es negativa (-∆H).
- Si la reacción es endotérmica (absorbe calor), el contenido calorífico del producto es mayor  que el de los reactantes, y la variación de entalpía es positiva (+∆H).
13- Entropía (S) mide el estado de ordenacion de la materia. En cada cambio de estado de la materia, hay una variación de entropía (∆S). La entropía es mayor en los sólidos, menor en los líquidos y mucho menor en los gases.
14- Cambio físico: es aquel que no cambia la naturaleza íntima de la materia. Ejemplo: masticar chicle  (cambia fisicamente, pero el chicle no es dañado en su composición).
15- Cambio químico: aquí se destruye la naturaleza  íntima de la materia.

LEY DE HESS
Se puede calcular la variacion de entalpía  de determinadas reacciones conociendo la variacioon de reacciones relacionadas.

Basandose en la obserbacion de la combustión del carbono, Henri Hess postuló que el valor de la variación de entalpía es la misma si la reacción ocurre en una sóla fase que si ocurre en varias fases.




En la primera reacción se muestra cómo se forma el dióxido de carbono. Abajo aparecen 2 reacciones que son separaciones en etapa de la formacion del dióxido de carbono; en la primera aparece que 1 átomo de carbono y 1 átomo de oxigeno forman monóxido de carbono; luego, abajo se muestra que el monóxido de carbono junto a otro átomo de carbono hacen el dioxido de carbono.

En estas reacciones se repite el cabono (C); uno está a nuestra derecha y el otro a la izquierda, por lo tanto estos se pueden eliminar, y abajo se copia "lo que quedo". Llegando así a obtener el mismo resultado desde el que se partió.

Cada reacción tiene una variación de entalpía, a estas sólo se les debe sumar. En algunos casos, para que los componentes iguales (como en nuestro caso era el carbono)  queden en los lados opuestos, se debe dar vuelta la reaccion, es decir, los proiductos deben pasar al lado de los reactantes y vice versa; en este caso, el valor  de la variaciín de entalpía cambia de signo.





La explicación es la misma que la anterior, lo únuico que cambia es que en vez de símbolos químicos, aquí se usan letras y uno debe relacionar.

* Cuando el resultado de la variacion de entalpía es  negativa (-∆H) la reacción es exotérmica, es decir, libera calor; sin embargo, si la variación de entalpía es positiva (+∆H) la reacción será endotérmica, es decir, que requiere calor para llevarse a cabo