Potencial Quimico

V Taller Iberoamericano de Enseñaza de la Física Universitaria
2009
Ciudad de La Habana, Cuba
Foro
Nueva Representación de la Termodinámica

Extracto del

Curso de Fisica de Karlsruhe

EL POTENCIAL QUÍMICO

Contenido

24. Cantidad reaccionante y potencial químico ......................................................................................9
24.1
24.2
24.3
24.4
24.5

Cantidad desustancia y corriente de cantidad de sustancia .............................................................9
Cantidad reaccionante y tasa de reacción .......................................................................................11
El potencial químico.......................................................................................................................12
El potencial químico yla tasa de reacción .....................................................................................15
La resistencia de reacción...............................................................................................................15

25. Cantidad de sustancia y energía........................................................................................................18
25.1
25.225.3

Bombas de reacción........................................................................................................................18
Tasa de reacción y corriente de energía..........................................................................................18
La inversión de la bomba de reacción............................................................................................20

26. Balance calórico de las reacciones.....................................................................................................22
26.1
26.2

Producción de entropía en las reacciones químicas........................................................................22
El balance entrópico de las reaccionesquímicas............................................................................22

24. Cantidad reaccionante y potencial químico
Iniciemos con una sencilla definición de qué es la Química: la química se ocupa de las transformaciones de las
sustancias. Por ejemplo describe la reacción en la cual la
gasolina y el oxígeno se transforman en dióxido de carbono y agua, es decir, la combustión de la gasolina:
gasolina, oxígeno → dióxido de carbono, agua
Esta definiciónde la Química es aún provisional, ya que
por una parte los químicos no sólo se ocupan de reacciones y por otra existen transformaciones de sustancias que
no pertenecen a la Química sino a la Física nuclear. Pero
para empezar esta definición es suficiente.
La Química es un pariente próximo de la Física, en general sería razonable considerar la Química y la Física como un campo único de lasciencias. La razón de que exista distinción entre Física y Química, de que existan dos
asignaturas diferentes en la escuela y en la universidad, y
de que la profesión de químico no sea idéntica a la de
físico, es más bien práctica. Una materia común “Química + Física” sería simplemente demasiado amplia; una
sola persona no la podría dominar.
Muchos de los métodos de trabajo de los físicos y los
químicosson similares, en Química también se utilizan
las mismas herramientas teóricas que en Física: se pueden describir reacciones químicas por medio de magnitudes físicas y de las relaciones entre ellas. Esta parte de la
Química que se orienta más a la Física se llama Fisicoquímica.
Ya conoces algunas de las magnitudes que se utilizan en
la Fisicoquímica: la temperatura, la presión y la entropía.
Peroconocerás algunas magnitudes nuevas.
En termodinámica para medir la cantidad de calor se
introduce una magnitud llamada entropía S, tabla 24.1.
En electricidad se trabaja con una magnitud que mide la
cantidad de electricidad: la carga eléctrica Q. En mecánica se utiliza una magnitud que mide la cantidad de movimiento: el momento p. Así mismo, en Química es necesaria una magnitud que mida la...