01Termoquimica

Unitat 1: Termoquímica

I.E.S. ENRIC VALOR (Pego)

UNITAT 1: TERMOQUÍMICA
CONTINGUTS
1.2.3.-

Sistemes, estats i funcions d'estat.
Primer principi de la Termodinàmica.
Energía interna i entalpia. Reaccions a volum i a pressió constants .
3.1. Relació entre ambdues

4.-

Entalpía estàndard de reacció.

5.6.7.8.-

Entalpia estàndard de formació .
Lley de Hess.
Càlcul de les entalpies de reacció apartir de les entalpies de formació.
Energia o entalpia d'enllaç.

9.-

Entropia.

4.1. Equacions termoquímiques.

8.1. Càlcul de l'energia de reacció a partir de les energies d'enllaç.
9.1. Segon principi de la termodinàmica.
9.2. Tercer principi de la termodinàmica.

10.- Energíia lliure de Gibbs.
11.- Espontaneïtat de les reaccions químiques. Influència de la temperatura. .

SISTEMES
És una partde l'univers que s'aïlla per poder-la estudiar.
La resta s'anomena ENTORN.
Poden ser:
• Oberts (s'intercanvia matèria i energia amb l'entorn).
• Tancats (no s'intercanvia matèria i sí energía),
• Aïllats (no s'intercanvia ni matèria ni energia).
En les reaccions químiques:
SISTEMES = Conjunt de substàncies químiques (reactius i productes)

DEFINICIÓ DE TERMOQUÍMICA.
És la part de la Química ques'encarrega de l'estudi de l'intercanvi d'energia
entre un sistema i el seu entorn.
Hi ha sistemes químics que evolucionen des dels reactius als productes amb un desprendiment energia. Són les reaccions exotèrmiques.
Altres sistemes per evolucionar des dels reatius als productes necessiten consumir
energia. Són les reaccions endotèrmiques.

VARIABLES D'ESTAT
Són magnituds que poden canviar al llargd'un procés (per exemple, en el transcurs
d'una reacció química). Poden ser:
Pàgina 1 de 11

Unitat 1: Termoquímica

I.E.S. ENRIC VALOR (Pego)

Extensives

Intensives

Depèn de la quantiatat de matèria del
sistema.
Per exemple: massa, volum

No depèn de la quantitat de matèria del
sistema.
Per exemple: temperatura, densitat

FUNCIONS D'ESTAT
Són variables d'estat que presenten un valor únic percada estat del sistema.
La seua variació sols depén dels estats inicial i final i no depenen del camí seguit pel
procés.
Són funcions d'estat: pressió, temperatura, energia interna, entalpia.
NO ho són: calor, treball.

PRIMER PRINCIPI DE LA TERMODINÀMICA
ENERGIA INTERNA (U): És l'energia total del sistema, suma de energies
cinètiques, potencials, de vibració, etc,
de totes les molècules.
• Esimposible mesurar-la directament.
• Es pot mesurar el seu canvi.
∆U = Q+ W
Actualmente, es segueix el criteri de que tota l'energia feta sobre el sistema (des del
seu entorn) la considerarem positiva, mentre que la feta pel sistema sobre l'exterior (entorn) serà negativa.
Així, Q i W > 0 si es realitzen sobre el sistema (a favor del sistema).
U és una funció d'estat.

CALOR A VOLUM CONSTANT (QV)
Ésl'intercanvi d'energia en un recipient tancat on no n'hi ha canvi en el seu volum.
Si V = constant, aleshores, ∆V = 0 ⇒ W = 0 ⇒
Qv = ∆ U

CALOR A PRESSIÓ CONSTANT (QP)
La majoria dels processos químics ocòrren a pressió constant, normalment l'atmosfèrica.
Pàgina 2 de 11

Unitat 1: Termoquímica

I.E.S. ENRIC VALOR (Pego)

En aquest cas, com p = cte, es complirà que W = – p · ∆V (el signe negatiu esdeu al
criteri de signes que hem comentat abans). Si ∆V > 0 el sistema realiza un treball cap a
l'exterior i, aleshores, perdrà energia.
∆U = Qp – p x ∆ V ⇒ U2 – U1 = Qp – p x (V2 – V1)
Qp + U1 + p x V 1 = U2 + p x V2
S'anomena entalpia “H” a “U + (p x V)” de manera que:
H1 = U1 + p x V 1
H 2 = U 2 + p x V2
Con lla qual cosa quedarà: Q + H = H ⇒ QP = H2 − H1 = ∆ H
p

1

2

H és una funció deestat.

Ent
alpi
a
(H)

Productes
∆H > 0

En
tal
pi
a
(H
)

Reac. endotèrmica

Reactius

Reac. exotèrmica
Reactius
∆H < 0
Productes

Relació Qv amb Qp.
En gasos, si apliquem l'equació corresponent:
pxV=nxRxT
I si considerem p i T constants, l'equació anterior es complirà per als estats inicial i
final: (p x V1 = n1 x R x T) (p x V2 = n2 x R x T) amb la qual cosa si restem les dos equacions
es...