apuntes de termo quimica

T E R M O Q U Í M I C A
1.- Introducción.
ó
2.- Relación entre “ qp” y “ qv”.
3.- Leyes termodinámicas.
4.- Calores de formación. Entalpías estandar.
p
5.- Cambios térmicos en procesos de dilución.
6.- Entalpía de enlace.
7.- Calor de formación y temperatura. Ley de Kirchhoff.

INTRODUCIÓN
Termoquímica
Es la parte de la termodinámica dedicada al
estudio de los efectos térmicoscorrespondientes a cambios de
estado de agregación o de composición en el sistema.
q

es función de la trayectoria
y

Proceso a P ó V cte.
qv

∆U

;

q = f (Ei , Ef).
qp

Para la reacción: γa A + γb B +…
P
l
ió
qv

∆U = Σ γi·Ui

γi > 0 (productos)

;

qp

∆H
γl L + γn M +…
∆H = Σ γi·Hi

γi < 0 (reactivos)

Calor de reacción:
Es la
E l variación d entalpía d l
iió de
t l í de las reacciones a presión y
i
ió
temperatura constantes y determinadas, que, normalmente
corresponden a 1 atm. Y 25ºC, respectivamente.
p
,
p
Si Tªreaccionantes ≠ Tªproductos
Si l reacción n es completa
la
ión no s mpl t

corrección.
∆Hexp. ≠ C l d reacción.
Calor de
ión

Calor de reacción = f (T, P, estado físico).
ECUACIÓN TERMOQUÍMICA

En reacciones endisolución:
disolución

Concentraciones

nº de moles de disolvente en el que se disuelven 1 mol de soluto.
Reacción Exotérmica
Reacción Endotérmica

∆H < 0 “q se desprende”.
∆H > 0 “ q se absorbe ”

RELACIÓN ENTRE
EL
ÓN EN E

qp y qv

Reactivos (P1,V1)
II

I

Productos (P2,V1)

Productos (P1,V2)

III

T = te.

∆HII = ∆HI +∆HIII= [∆U + ∆(PV)]I + [∆U + ∆(PV)]III =
= ∆UI +P2V1 – P1V1 + ∆UIII + P1V2 – P2V1 = ∆UI + ∆UIII + P1 (V2 - V1)
∆HII = ∆HP = qP ; ∆UI = qV

; ∆UIII = 0

Gas ideal

qP = qV + P(∆V) = qV + ∆nRT
∆n

Es la variación en el número de moles gaseosos.
En sólidos y líquidos
q

∆HP ≈ ∆UV .

LEYES TERMOQUÍMICAS
Aplicaciones del 1er principio de la termodinámica.
Lavoisier – Laplace:
A presión y temperatura constamte, el calor de lareacción directa
es igual y de signo “contrario al de la reacción inversa”. :

A

B ( P,T = ctes.)

∆Hreac,= HB – HA
∆Hreac,invera = HA- HB = - ∆Hreac

Hess:
“ Para una reacción determinada a P ó V constante, el calor de
reacción es el mismo, tanto si la reacción tiene lugar directamente
como si se verificara a través de una secuencia de etapas
intermedias ”
i t
di s ”.

CALORES DEFORMACIÓN. ENTALPÍAS ESTANDAR,
L E
F
. E
L
E
D ,
Calores de formación:
(∆Hf), es la variación de entalpía correspondiente a la formación de
1 mol de compuesto a partir de sus elementos, a una presión y
temperatura determinadas y constantes.
∆Hf = f (T P, estado físico del sistema)
(T, P
Estado estándar:
Para S y L; la forma más estable del sólido o líquido puro a la
p
presión de 1ata. y cualquier temperatura.
q
p
Para gases, es la forma del gas comportándose idealmente a la
presión de 1 ata y a la temperatura de interés
interés.

Las magnitudes termodinámicas en estado estandar se nominan Xº.
∆Hºreacción = Σ γj∆Hformación(j)
Determinada
experimentalmente

No determinada
experimentalmente

Convenio ∆Hºj = 0 para los elementos y a cualquier temperatura.
onn o ∆H
os
m ntos
cua qu r t mp ratura.
∆Hºreacción = Σ γj∆Hºformación(j)
Xº a 25 ºC

(X = ∆Hf, ∆S ∆G ….)
∆S, ∆G,

estan tabulados.
Entalpía de combustión:
Es el calor intercambiado cuando un mol de un compuesto se quema
totalmente en presencia de oxígeno para formar CO2 gas y agua
líquida.

CAMBIOS TÉRMICOS EN PROCESOS DE DILUCIÓN
Calor integral de disolución:
Es l
E el calor(∆H) producido cuando a l P d 1 ata y a una
l
d id
d
la
de
t
temperatura determinada (25ºC) se disuelve 1 mol de soluto en “n”
moles de disolvente
disolvente.
(∆HC) depende de

Naturaleza del soluto y disolvente.
nº de moles de disolvente “n”.

Calor integral de dilución:
Es el calor producido cuando a presión de 1 ata, se añade una
determinada cantidad de disolvente.
∆HC

C’...