1ª Ley de la termodinámica, energía interna, entalpía, entalpía de enlace, termodinámica y ley de Hess

Química IV



“1ª Ley de la termodinámica, energía interna, entalpía, entalpía de enlace, termodinámica y ley de Hess”








Objetivo: Realizar una investigación acerca de los temas propuestos para así poder profundizar los conceptos de la materia de química y, al mismo tiempo, intentar darle un sentido diferente por medio del aprendizaje situado.
Aprendizaje situado: No nos fueposible definir un problema en el que se puedan utilizar estas definiciones ya que todos estos términos se aplican en la vida diaria debido a que la química está en todo. Sin embargo, algunos fenómenos que se pueden ver, como la transferencia de trabajo en donde puede que in sistema esté en equilibrio dependiendo de la masa pero puede que no esté en equilibrio si tiene una masa adicional y estohace que entre el trabajo al sistema y si es que le falta entonces el trabajo saldrá.
Conceptos básicos: Sistemas, estados y función de estado.
Sistema: «Porción del universo aislada que se pretende estudiar» estos pueden ser:
Abiertos= intercambia materia y energía
Cerrados= intercambia energía
Aislados= no intercambia ni materia ni energía


Estado: Relación entre 2 o más propiedadestermodinámicas. En termodinámica, el estado de un sistema está caracterizado por un cierto número de parámetros llamados variables de estado, éstas casi se han limitado a presión, volumen y temperatura.
Función de estado: Magnitud física macroscópica que caracteriza a un sistema en equilibrio. Es una señal del sistema (independiente de la ruta escogida). Para su estudio sólo es necesario conocer elestado inicial y final del sistema.

Termodinámica
Ciencia Participa en los procesos donde se transfiere energía en forma de trabajo y de calor.
Esta se basa en una serie de principios, llamados Principios de la Termodinámica
La termodinámica se define como una ciencia macroscópica que estudia la transferencia de energía en forma de calor, así como las transformaciones de energía.
Se basa enuna serie de principios, llamados Principios de la Termodinámica, que se basan en las observaciones de la naturaleza. A partir de estos Principios, mediante unos desarrollos matemáticos sencillos, se obtienen unas leyes que pueden considerarse fiables.
La Termodinámica Química, por tanto estudia de forma macroscópica fenómenos químicos y físicos que ocurren con las sustancias de nuestro mundomaterial.

Energía interna.
La energía interna es el resultado de la contribución de la energía cinética de las moléculas o átomos que lo constituyen, de sus energías de rotación, traslación y vibración, además de la energía potencial intermolecular debida a las fuerzas de tipo gravitatorio, electromagnético y nuclear.
La energía interna es una función de estado: su variación entre dos estados esindependiente de la transformación que los conecte, solo depende del estado final y el estado inicial. En un ciclo siempre la energía interna es nula ya que el estado inicial y final coinciden.
La U es el símbolo usado para representar la energía interna.
Toda la energía interna puede expresarse de dos maneras: en calor o en trabajo. Si el sistema pierde calor o hace trabajo en el entorno, tomavalores negativos porque el sistema pierde energía. Por el contrario, si el sistema recibe calor o se hace un trabajo sobre el sistema, estos valores son positivos porque la energía interna aumenta.



Entalpía
El término de entalpía fue acuñado por el físico alemán Rudolf Clausius en 1850.
La entalpía es la cantidad de energía calorífica de una sustancia. El calor que entra o sale de unsistema durante un proceso no solo produce un cambio en la energía interna, si no que se usa para producir un trabajo.
Matemáticamente la entalpía H es igual a U+pV, donde la U es la energía interna, p la presión y V es el volumen.

En una reacción química, si la entalpía de los productos es menor que la de los reactantes se libera calor y por lo tanto se dice que es una reacción exotérmica....