RELACIONES DE ENERGÍA EN LAS REACCIONES QUÍMICAS

1. RELACIONES DE ENERGÍA EN LAS REACCIONES QUÍMICAS TERMODINÁMICA TERMOQUÍMICA Parte 1

2. ENERGÍA • Capacidad para efectuar un trabajo ( f x d) • Trabajo= cambio de energía resultante de un proceso • Energía cinética- energía producida por un objeto en movimiento. • Otras formas de energía: Radiante, térmica, química, y potencial. Energía radiante: solar- térmica- procesos fotosíntesis.

3. Energía térmica: energía asociada all movimiento de átomos y moléculas ( incremento de temperatura ∆t) • Energía química: se encuentra almacenada en unidades estructurales de sustancias químicas. • Energía potencial: es la energía asociada a la posición de un objeto • INTERCONVERSION • LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGIA. • 1ª Ley de la termodinamica

4. CAMBIOS DE ENERGÍA EN LAS REACCIONES QUÍMICAS. • Las reacciones de combustión, su parte importante radica en la generación de energía térmica, no en los productos formados • Calor: TRANSFERENCIA DE ENERGÍA TÉRMICA, ENTRE DOS CUERPOS DE DIFERENTES TEMPERATURAS. • Q= mCe (∆t) • Calor absorbido= calor liberado

5. TERMOQUIMICA • ESTUDIO DE LOS CAMBIOS DE CALOR RELACIONADOS CON LAS REACCIONES QUÍMICAS. • SISTEMA: parte específica del univeros qie se estudia • Sistema abierto • Sistema cerrado • Sistema aislado

6. PROCESOS • EXOTÉRMICO, la energía se libera a los alrededores • ENDOTÉRMICO, los alrededores suministran el calor. • TERMODINÁMICA: ESTUDIO CIENTÍFICO DEL AINTERCONVERSIÓN DE CALOR A OTRAS FORMAS DE ENERGÍA.

7. ESTADO Y FUNCIONES DE LOS SISTEMAS • ESTADO DE LOS SISTEMAS: valor de todas las propiedades macroscópicas importates, como composición, energía, temperatura, presión, volumen. • FUNCIONES DE ESTADO: energía, presión y temperatura. Propiedades determinadas por el estado en el que se encuentra el sistema, independientemente de cómo se haya alcanzado

8. 1ª LEY DE LA TERMODINÁMICA • ∆E= Ef-Ei • LA ENERGÍA INTERNA DE UN SISTEMA SE COMPONE DE DOS ENERGÍAS, la cinética y la potencial. • Cinética: movimiento de los electrones. • Potencial: atracción o repulsión entre electrones y núcleo, y la interacción de las moléculas • S (s) + O2 ( g)  SO2 ( g) ∆E = E de SO2 -ES + O2

9. La energía química contenida en los reactivos se convierte en energía térmica, y se puede concluir que hay transferencia de energía de reactivos a los alrededores, lo cual nos indica la conservación de la energía. • En la química solo se estudia lo que pasa en los sistemas. • ∆E = q + w

10. Q= calor absorbido o desprendido • W= trabajo realizado por el sistema

11. TRABAJO Y CALOR • W= Fd • Cambios de volumen de gases. • Expansión = incremento de volumen, impulso del pistón hacia arriba, venciendo la P atm • W= -P∆V • ∆V= Vf-Vi • -P trabajo hacia afuera del sistema • Comprensión: trabajo positivo, trabajo sobre el sistema. • 1L-atm= 101.3 J

12. Entalpia de las reacciones químicas • Se estudia bajo dos parámetros A volumen constante y a presión constante. Si la reacción química se lleva a volumen constante ∆V = 0 ∆E = q + w, W = P ∆V, por lo tanto ∆E = q Si la reacción se lleva a presión constante

13. ENTALPIA “H” • Cuando las reacciones se llevan a cabo a presión constante, entonces hay un incremento de moles de gas, realizando un trabajo del sistema hacia loa alrededores. • ∆E = q + w • qp-P ∆V • qp= ∆E + P ∆V • H= E + P ∆V

14. E, P Y V, solo dependen de los estados iniciales y finales. • H es función de estado • ∆H = ∆E + ∆( PV). • Si el proceso se lleva a volumen constante, el calor qv, es igual a ∆E, ya que no hay trabajo. Ya que ∆H es igual a ∆E

15. ENTALPIA EN LAS REACCIONES • ENTALPIA DE REACCION ∆h, ES LA DIFERENCIA ENTRE LAS ENTALPIAS DE LOS PRODUCTOS Y LAS DE REACTIVOS • ∆H= ∆H productos - ∆H reactivos • Proceso endotérmico ∆H es positivo • Proceso exotérmico ∆H negativo

16. ECUACIONES TERMOQUIMICAS • Proceso endotérmico= fusión del hielo KJ/mol • Las ecuaciones termoquímicas deben de presentarse: • Estado físico • Balanceadas • Si se multiplica la ecuación por un factor, el valor de ∆H se debe de multiplicar también • Si la ecuación se invierte, el valor de ∆H debe de cambiar de signo

17. CALORIMETRÍA • ES LA MEDICIÓN DELOS CAMBIOS DE CALOR • CALOR ESPECÍFICO:CANTIDAD DE CALOR NECESARIO PARA INCREMENTAR UN GRADO CENTIGRADO LA TEMPERATURA DE UN GRAMO DE MASA ( PROPIEDAD EXTENSIVA) • CAPACIDAD CALORÍFICA: CALOR NECESARIO PARA ELEVAR UN GRADO CENTIGRADO LA TEMPERATURA ( PROPIEDAD INTENSIVA)

18. Calorimetro

20. ENTALPIA ESTANDAR DE FORMACIÓN Y DE REACCIÓN • ∆H°f cambio de calor que se produce cuando se forma un mol de compuesto a partir de sus elementos a una atmósfera de presión. • ∆H°r entalpía de una reacción que se e3fectúa a 1 atm. • ∆H°f o r = Σ ∆H°f o r prod- Σ ∆H°f o r react • Método directo ( tablas de valores) • Método indirecto ( ley de Hess)

21. Ley de HESS • Cuando los reactivos se convierten en productos, la variación de la entalpía es la misma, independientemente de que la reacción se efectué en una etapa en una serie de etapas