cinetica y equilibrio quimico

(UNAM)
Equilibrio y velocidad de reacción
Equilibrio y velocidad de reacción
Procesos espontáneos y no espontáneos
Espontaneidad de una reacción
Primera ley de la termodinámica
Energía y enlace químico
Segunda ley de la termodinámica
Entropía vs entalpía
La energía libre DG
Cinética química
Colisiones y reactividad.
Diagramas de energía
Catalizadores
Inhibidores
Efecto de un catalizador en elequilibrio
Equilibrio
Ley del equilibrio químico
El principio de Le Chatelier
Efecto de la temperatura en el equilibrio
Efecto de la concentración en el equilibrio
Reversibilidad y equilibrio
El transporte de oxígeno (numérico)
Actividad
Efecto de la presión en el equilibrio
Aplicaciones del principio de Le Chatelier
Eliminación de un producto de un sistema en equilibrio
Producto de solubilidadEfecto del ion común
Reacciones ácido base
Propiedades del agua
Definición de Brönsted:
Definición de Lewis:
¿Cuál es la concentración del agua?
Producto iónico del agua
Concentración de H+ al añadir ácidos o bases fuertes
Definición de pH+
Constante de disociación de un ácido
Constante de disociación de una base
Grado de ionización de un ácido
Constante de disociación de un ácido
Constante dedisociación de una base
Ejemplos de constantes de disociación
 

Equilibrio y velocidad de reacción

Procesos espontáneos y no espontáneos

Figura 1: Diagrama que muestra la diferencia entre un proceso espontáneo y otro no espontáneo

Espontaneidad de una reacción
Para determinar si una reacción es o no espontánea, es necesario estudiar su termodinámica. Esta rama de la ciencia permite calcular lacantidad de trabajo útil producido por una reacción.
Además muestra a los dos factores competitivos que determinan la espontaneidad de una reacción
                      La Entalpía
                      La Entropía

Primera ley de la termodinámica
La energía no puede crearse ni destruirse en una reacción química.
              La energía únicamente se transforma de una forma a otra.              La energía térmica de un sistema se asocia al movimiento de sus moléculas
              Los enlaces se consideran como energía potencial
              El calor asociado a una reacción se llama entalpía y se denota como H

Energía y enlace químico
Durante una reacción química.
               Se rompen y forman enlaces.
               Se produce o consume energía
               Si el proceso es exotérmico, se obtieneenergía y eso indica que los productos tienen menor energía.
               Si el proceso es endotérmico, se consume energía y eso indica que los productos tienen mayor energía

Figura 2: Características de un proceso exotérmico

Figura 3: Características de un proceso endotérmico

Segunda ley de la termodinámica
Un sistema y sus alrededores tienden espontáneamente a desordenarse. El grado dedesorden de un sistema se conoce con el nombre de entropía y se designa con S.
                                                         
               De manera general, esto se explica en términos de la tendencia de todos los sistemas a romperse y a convertirse en sistemas más desordenados.

Entropía vs entalpía

Figura 4: Efecto del estado en la entropía
Parece pues que existen dos fuerzas quecompiten en la estabilización de las sustancias.
               La entalpía: estabiliza a los materiales al generar enlaces más fuertes y hacer compuestos más ordenados.
               La entropía: Estabiliza a los materiales al desordenarlos.
Los dos fenómenos afectan a una reacción y deciden la manera en que procede. Por ello requerimos de una cantidad que los considere a ambos.

La energíalibre G
Se define como la m áxima cantidad de energía que se obtiene de una reacción. Como antes el cambio en la energía libre de un sistema es:

Al trabajar a presión constante (la de la atmósfera), podemos definir G en términos de S  y H así:

El signo de G nos dice mucho de una reacción:
              Si G > 0  Indica que la reacción no es espontánea, requiere energía para...