QUI2BAC_Tema_1_Termoquimica_Resumen

Química 2º de Bachillerato
Tema 1. Termoquímica

Tema 1. Termoquímica
Las reacciones químicas se utilizan desde hace muchos siglos para
producir energía, de manera que se podría hacer un paralelismo
entre el uso de los combustibles (madera, carbón, derivados del
petróleo, hidrógeno, biocombustibles ...) y la historia de la
humanidad. Estas reacciones de combustión son las más
representativas delas reacciones exotérmicas, que al producirse
liberan energía, fundamentalmente en forma de calor, aunque
también se puede producir energía luminosa.
Por otra parte, es necesario un aporte de energía, en forma de calor o eléctrica, para obtener
metales mediante reducción de sus óxidos, tal y como sucede en el hierro (en un horno alto) o el
aluminio (en un horno eléctrico). Son reaccionesendotérmicas.
Reacciones endo y exotérmicas
En las reacciones exotérmicas se libera energía cuando se producen, habitualmente en forma de
calor, mientras que las reacciones endotérmicas necesitan energía para producirse.

1. Energía química
La realización de una reacción química entre
sustancias moleculares supone la ruptura de
una serie de enlaces en las moléculas de las
sustancias reaccionantes y lacreación de otros
nuevos enlaces para dar lugar a moléculas
diferentes. Como no todos los enlaces tienen
la misma fuerza de unión entre los átomos (no
tienen la misma energía de enlace), ni
tampoco se crea el mismo número de enlaces
que se rompen, la reacción tiene lugar siempre
con variación de energía.
La energía química es una medida de la energía de interacción entre los átomos unidos y estárelacionada con la distribución electrónica y el tipo de enlace. A la energía necesaria para romper
un mol de enlaces se le llama energía de enlace. Naturalmente, al formarse un mol de enlaces se
desprende la misma energía que hay que comunicar para romperlo, al tratarse de procesos
contrarios.
Si la energía que hay que comunicar para romper los enlaces que mantienen unidos los átomos es
mayor que la quese desprende cuando se forman los nuevos enlaces, en conjunto habrá que
comunicar energía, y la reacción será endotérmica. En el caso contrario, se tratará de una reacción
exotérmica.

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Química 2º de Bachillerato
Tema 1. Termoquímica

1.1 Sistema termodinámicos
La Termodinámica es la parte de las ciencias físico-químicas que estudia las transferencias de
energía. En el caso que ahora interesa,que son las reacciones químicas, se suele hablar de
Termoquímica, ya que los flujos de energía se producen en forma de calor.
Para estudiar la parte del Universo que interesa, el sistema termodinámico, se aísla de su entorno.
El conjunto sistema-entorno recibe el nombre de Universo.
El estado de un sistema termodinámico está definido por los valores de determinadas variables,
llamadas variables deestado, es decir, por los valores de sus magnitudes físicas medibles (P, V, T y
composición). Cuando hay un cambio en alguna de estas variables de estado, el sistema
evoluciona y se dice que se realiza un proceso termodinámico.
Interacciones sistema-entorno
El sistema puede interaccionar con el
entorno intercambiando materia y/o
energía. Fíjate en la imagen: si el sistema
está aislado se puedeintercambiar materia
(añadir o quitar sustancia) y energía (por
ejemplo, calentar o enfriar). Pero si está
cerrado, ya no se puede intercambiar
materia. Y si está aislado, tampoco energía
(es el caso de un termo hermético).
En Química, el sistema termodinámico es el conjunto de sustancias que intervienen en la reacción.
Con frecuencia se trata de un sistema cerrado, en el que se puede intercambiarenergía pero no
materia (recuerda que se cumple ley de Lavoisier de conservación de la masa).
En Termodinámica interesa estudiar dos formas de transferir energía:
a) Poniendo en contacto dos cuerpos que estén a distinta temperatura, con lo que se produce una
transmisión de energía en forma de calor del cuerpo de mayor temperatura al de menor
temperatura.
b) Aplicando al sistema una fuerza capaz...