Seminario 2

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Seminario 2
FISICOQUÍMICA Curso 1999

• TERMOQUÍMICA

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Termoquímica

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

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Reacción Química
aA
bB
cC
dD
Presión
Temperatura
Volumen
DU cUCdUD-aUA-bUB
Estado
DH cHCdHD-aHA-bHB
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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.

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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
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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
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Calorimetría

• Bomba calorimétrica
• (V cte)

• Calorímetro
• (P cte)

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Reacciones

• Combustión

• Disolución

• Neutralización

• Dilución

• Hidrogenación

• Mezclas

• Halogenación

• Cambio de fases

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Requisitos para que las reacciones puedan
estudiarse por calorimetría

• Rápidas

• Completas

• Sin productos secundarios

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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.

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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).
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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.
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Entalpía de Atomización

• Es el ?Hº al romper una molécula a en sus átomos
  constituyentes.

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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.

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