Alaria

Unidad IV
Termoquímica
Es una parte específica del universo. El resto del universo del universo se llama entorno.
Existen diferentes tipos de sistemas:
1. Sistema abierto, es el sistema donde ocurre un intercambio con el entorno de masa y energía.
Ejemplo: una olla de agua hirviendo destapada.
2. Sistema cerrado, es el sistema donde ocurre un intercambio de calor pero no de masa con elentorno.
Ejemplo: una olla de agua hirviendo tapada.
3. Sistema aislado, es el sistema donde no existe transferencia ni de energía ni de masa con el entorno.
Ejemplo: un envase, termo, para mantener la temperatura.
4. Sistema heterogéneo, es el sistema que en su interior no es completamente uniforme, ósea consta de 2 o más fases que están separadas entre sí por superficies limites e indefinidas.Ejemplo: El agua y el aceite.
5to. Sistema homogéneo, es el sistema que es completamente uniforme en su interior, ósea consta de una sola fase bien definida.
Ejemplo: agua.
Se reescribe especificando los valores de todas las variables macroscópicas necesarias, de forma que el sistema podría reproducirse con toda precisión a partir de esta información.
El estado de un sistema se reescribe porpropiedades termodinámicas de estado, tales como: temperatura, volumen, presión, composición. La variación de una sola de estas propiedades, altera el estado de todo el sistema se llama proceso termodinámico.

Existen otras propiedades de estado de un sistema como:
Energía interna (E)
Entalpía (H)
Entropía (S)
Energía libre (G)

Cuyos valores solo dependen del estado dado y no delproceso o camino por el cual el sistema llega a ese estado.

De todas esas propiedades en termoquímica nos interesa la entalpía (H).


Entalpía (H)
Se define como la energía en forma de calor que tienen las sustancias. dH = variación de entalpia, se define como el calor desprendido por una sustancia durante una reacción química a presión constante.

Para calcular el valor en la variación deentalpía se emplea la expresión:
∆H=Hproducto - Hreactivo

Esta variación de entalpía tiene diferentes nombres de acuerdo al proceso químico que ocurre.

Ejemplo: Entalpía de formación ∆H.

1 caloría = 4.184 joule

Entalpía de combustión
Se define como la variación de entalpía que acompaña la combustión de un mol de una sustancia.

Ejemplo:CH3CH2OH + O2 -> CO2 + H2O ∆H = 1366.9 KJ/mol

Las ecuaciones químicas para fines de cálculo deben estar balanceadas siempre.

Entalpía de descomposición
Se define como la ∆H que acompaña la descomposición de un mol de una sustancia.

Ejemplo: CaCO3 -> CaO + CO2 ∆H = ¿?

Apéndice 3 del libro de Chang.

Estado tipo
Es el estado de una sustancia en su estado de agregación másestable a la presión de una ATM (101.325 KPA) y a cualquier temperatura.

Ejemplo:

Sustancia
Estado Tipo
Oxigeno
O2 Gaseoso
Agua Líquida
H2O Líquida
Dióxido de carbono
CO2 Gaseoso
Hidrógeno
H2 Gaseoso
Agua Vapor
H2O Gaseoso

Estado de referencia
Es aquél estado en el cual una sustancia simple en estado tipo, tiene una entalpía igual a cero.

Ejemplo:

Sustancia
EntalpíaOxígeno
0
Hidrógeno
0
Carbono
0
Potasio
0
Sodio
0

Cálculo del ∆H
Para calcular la entalpía de una reacción química en forma de calor de una reacción química se necesita la ecuación termoquímica con los siguientes requisitos:
1. Especificar el estado de agregación de reaccionantes y productos.
2. Especificar el valor de ∆H a presión y temperatura constante (1 ATM y 25° Celsius)3. La reacción tiene que estar balanceada

∆Hreacción = ∑mHproducto - ∑nHreactivo

Leyes de la termoquímica
Ley de Lavoisier y La Plase, establecieron que el desplazamiento que acompaña a una reacción química en una dirección es de igual magnitud pero de signo opuesto al que va asociado en la misma reacción en sentido opuesto.

Ejemplo:
CO2 + 2H2...