Entalpia de una reaccion

ENTALPÍA DE UNA REACCIÓN QUÍMICA
1. OBJETIVO:
* Determinar el calor de una reacción química haciendo uso del calorímetro.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO:

Entalpia
La mayor parte de los procesos en donde hay transferencia de calor ocurre a presión constante (1 atmosfera). Así, el flujo de calor a presión constante se le denomina variación de entalpia (∆ H). En un sistema no es posibledeterminar la entalpia intrínseca, solo la variación de esta en el sistema antes y después de un proceso(∆ H).

En procesos a presión constante, habiendo variación de las funciones de estado esta se escribiría de la siguiente manera:

∆H=∆U+P∆V

Si ∆Hproductos>∆Hreactivos→∆H>0; la reacción es endotérmica.

Si ∆Hproductos<∆Hreactivos→∆H<0; la reacción es exotérmica.

*Entalpia Estándar de una Reacción:

Se define como la variacion de entalpia de unareaccion quimica en lo que los reactivos se encutran en condiciones estandar y se trnasformana en los productos , que tambien se ecnutran condicionesestandar
Como lavariacion de entalpia depende de las cantidades de las sutancias que intervienen , la variacion de entalpia estandar de reaccion vendra dad por laexpresion:

∆H° = ∑n∆HProductos - ∑(n∆H)Reactivos

Entropía
La entropía es una función de estado extensiva. La entropía mide el grado de desorden del sistema termodinámico, de forma que una mayor entropia nos indica un mayor desorden. Boltzman cuantifico el grado de desorden de un gas ideal mediante la entropia, que se representa por S y se xprese en J/KLa entropía (S) se determina usando la siguiente fórmula:
∆S= ∆SReacción+ nCPTProductos-nCPTReactivosdT
En los procesos donde:

∆S>0, aumenta el desorden de las moléculas y la entropia del sistema aumenta.

∆S<0, disminuye el desorden de las moléculas y la entropia del sistema disminuye.

La ley de Hess: “La variación de entalpía que tiene lugar cuandolos reactantes se transforman en productos es la misma, tanto si la reacción transcurre en una sola etapa como si ocurre en varias etapas”.Es una consecuencia de que la entalpia es una función de estado.
La ley de Hess nos permite combinar algebraicamente: sumar, restar multiplicar por un número entero, dos o más ecuaciones termoquímicas, y de esta forma calcular los cambios de entalpia de ungran número de reacciones que serian muy complicadas o imposible llevarlas a cabo experimentalmente.

La Energía Libre de Gibbs

Los cambios en la energía libre se simbolizan como ΔG y representa la energía que queda disponible para trabajo químico útil:

ΔG = ΔH - T ΔS

En donde:
H: es el contenido de calor
T: es latemperatura
S: Es la entropía del sistema.

Fue desarrollada en los años 1870 por el físico-matemático estadounidense Williard Gibbs.

* Cambios de energía libre estándar

La energía libre de reacción, se denota, ∆Greaccion, es el cambio de energía en una reacción a condiciones estándares. En esta reacción los reactivos en su estado estándar se convierten en productos en suestado estándar

aA+bB→cC+dD

∆Greaccion=c∆Gf(C)+d∆Gf(D)-a∆Gf(A)+b∆Gf(B)

Donde A y B son los reactivos en estado estándar y; C y D son los productos en su estado estándar. Además a, b, c y d son sus respectivos coeficientes estequiométricos.
El significado físico de ∆G, en un proceso ó cambio a P y T constante equivale al trabajo máximo aprovechable cuando el cambio es espontáneo.
Otambién equivalente al trabajo mínimo aprovechable a aplicar a un cambio no espontáneo.

Si:

∆G<0 ; Proceso espontáneo.
∆G=0 ; El proceso está en equilibrio
∆G>0 ; Proceso no espontáneo.

3. DATOS:

3.1. DATOS EXPERIMENTALES:

t(ms) | V(mL) | t(ms) | V(mL) | t(ms) | V(mL) |
0 | 0.000 | 10 00 | 0.010 | 20 00 | 0.004 |
20 | 0.010 | 10 20 | 0.005 | 20 20 | 0.001 |...