estudiante xD

 ENERGIA DE LAS REACCIONES QUIMICAS

INTRODUCCION
La Termodinámica estudia las variaciones de energía que tienen lugar en los procesos físicos y químicos. Su limitación más importante es que no tiene en cuenta el tiempo que dura un proceso. Sólo estudia los estados inicial y final de los sistemas.
Un sistema termodinámico es la parte delUniverso que estamos observando.
Pueden ser:
- abiertos: si intercambian materia y energía con el entorno (un vaso de agua)
- cerrados: si intercambian energía pero no materia con el entorno (un vaso con agua en un recipiente cerrado)
- aislados: si no intercambian ni materia ni energía con el entorno (agua encerrada en un termo).

El estado deun sistema es su composición, situación y energía en un momento determinado. Para especificar este estado hay que especificar su composición, la concentración de sus componentes y otras variables (P, T, d, V...) denominadas variables de estado o variables termodinámicas.
Se denominan funciones de estado aquellas variables termodinámicas cuyo valor depende sólo del estado del sistema y node cómo se haya llegado a él. La variación de una función de estado entre los estados 1 y 2 no depende del camino que se haya seguido para llegar de 1 a 2.
Son funciones de estado: la temperatura, la energía interna, la entalpía, la energía libre, la presión, el volumen.... No lo son el trabajo, el calor...


PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINAMICA

Este principio afirma: "enun sistema aislado, la energía total se conserva".
La energía total de un sistema se denomina energía interna. Esta es la suma de la energía que poseen todas las partículas del sistema: energía debida al movimiento, energías debidas a las interacciones gravitatorias y eléctricas, energías de enlace...
La energía interna es una función de estado que se representa por U.
Supongamosun gas encerrado en un recipiente con un émbolo, al que le aplicamos cierta cantidad de calor. Por una parte su energía interna aumentará y por otra el gas se dilata, empujando al émbolo y realizando un trabajo de expansión:
Q = U + W
El Trabajo realizado será: W = F. x = P . S . x = P . VAsí podemos definir el primer principio: Todo el calor suministrado a un sistema será utilizado en variar su energía interna y producir un trabajo

Si el cambio es infinitesimal podremos escribir:
dU = dQ - dW expresión matemática del primer principio.

El criterio adoptado para los signos del calor y e! trabajo es el siguiente:
Q > 0 : Si elsistema absorbe calor del entorno
Q < 0 : Si el sistema desprende calor hacia el entorno ­
W > 0 : cuando es realizado por el sistema sobre el entorno
W < 0 : cuando es realizado por el entorno sobre el sistema.

PROCESOS A VOLUMEN CONSTANTE (Isócoros)

Si el proceso tiene lugar en un recipiente cerrado, a volumen constante, el trabajo intercambiadoes nulo. El calor intercambiado es utilizado por el sistema para variar su energía interna “U” :
QV = U
Por ejemplo en una bomba calorimétrica , donde los gases no se pueden expandir ni comprimir


PROCESOS A PRESION CONSTANTE

La mayor parte de las reacciones químicas se llevan a cabo en recipientes abiertos, en contacto con la atmósfera, y por lo tanto,a presión constante. El calor a presión constante será (QP) .
Qp = U + P. V = ( Uf +P.Vf ) – ( Ui +P.Vi )
Se utiliza una nueva magnitud , que es función de estado, llamada ENTALPIA (“H”).... H = U + P.V
Así resulta :
QP = Hf – Hi = H
Por lo tanto, el calor a presión constante representa la variación de Entalpía del...