Breve historia de la quimica capitulos 9 al 14

Capítulo 9
Química física

Contenido:
1. Calor
2. Termodinámica química
3. Catálisis
4. Disociación iónica
5. Más sobre los gases

1. Calor
En los siglos xvii y xviii, los mundos de la química y la física parecían mutuamente bien delimitados. La química era el estudio de aquellos cambios que implicaban alteraciones en la estructura molecular. La física era el estudio de loscambios que no implicaban dichas alteraciones.
En la primera parte del siglo xix, mientras Davy (ver página 96) se ocupaba en alterar la ordenación molecular de los compuestos inorgánicos y Berthelot (pág. 103) en alterar la de los compuestos orgánicos, los físicos estaban estudiando el flujo de calor. Este estudio del flujo de calor se denominó termodinámica (de las palabras griegas quesignifican «movimiento de calor»).
Sobresalientes en este campo fueron el físico inglés James Prescott Joule (1818-89) y los físicos alemanes Julius Robert von Mayer (1814-78) y Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821-94). En la década de 1840 su trabajo puso en claro que en las vicisitudes sufridas por el calor y otras formas de energía, no se destruye ni se crea energía. Este principio se llamó laley de conservación de le energía, o primer principio de la termodinámica.
Vinieron después los trabajos del físico francés Nicolás Léonard Sadi Carnot (1796-1832), del físico inglés William Thomson, posteriormente Lord Kelvin (1824-1907), y del físico alemán Rudolf Julius Emanuel Clausius (1822-88). Se demostró que el calor, abandonado a sí mismo, fluye espontáneamente desde un punto a mayortemperatura hacia otro a menor temperatura, y que a partir del calor se puede obtener trabajo solamente cuando existe tal flujo de calor a través de una diferencia de temperaturas. Esta inferencia fue generalizada para aplicarla a cualquier forma de energía que fluye desde un punto de mayor intensidad hacia otro de menor intensidad.
Clausius ideó en 1850 el término entropía para designar laproporción entre el calor contenido en un sistema aislado y su temperatura absoluta. Demostró que en cualquier cambio espontáneo de energía la entropía del sistema se incrementa. Este principio se llamó segundo principio de la termodinámica.
Tales avances en el terreno de la física no podían aislarse de la química. Después de todo, aparte del Sol, la mayor fuente de calor en el mundo del siglo xixresidía en reacciones químicas como la combustión de la madera, carbón o petróleo.
Otras reacciones químicas también desarrollaban calor, como por ejemplo, la neutralización de ácidos por bases. De hecho, todas las reacciones químicas implican algún tipo de transferencia térmica, bien de emisión de calor (y a veces de luz) al entorno, bien de absorción de calor (y a veces de luz) desde el entorno.En 1840 los mundos de la química y de la física se unieron y comenzaron a marchar juntos con el trabajo de un químico ruso-suizo, Germain Henri Hess (1802-1850). Hess dio a conocer los resultados de cuidadosas medidas que había tomado sobre la cantidad de calor desarrollada en las reacciones químicas entre cantidades fijas de algunas sustancias. Logró demostrar que la cantidad de calorproducida (o absorbida) en el paso de una sustancia a otra era siempre la misma, no importando por qué ruta química había ocurrido el cambio, ni en cuántas etapas. Debido a esta generalización (ley de Hess), Hess es considerado en ocasiones como el fundador de la termoquímica (química del calor).
Basándose en la ley de Hess, parecía altamente probable que la ley de conservación de la energía se aplicasetanto a los cambios químicos como a los cambios físicos. En realidad, generalizando más, las leyes de la termodinámica debían cumplirse probablemente tanto en la química como en la física.
Esta línea de experimentación y razonamiento sugería que las reacciones químicas -como los procesos físicos- tienen una dirección inherente y espontánea en la que la entropía crece. Pero la entropía es una...