Introducción al equilibrio heterogeneo

INTRODUCCIÓN AL EQUILIBRIO HETEROGENEO

ÍNDICE

Objetivo general - Pág.3
Objetivo particular - Pág.3
Resumen - Pág.3
Introducción - Pág.3
Equilibrio químico homogéneo y heterogéneo - Pág.4
Entropía - Pág.4
Condiciones de espontaneidad y cambio de entropía - Pág.5
Criterio entrópico para el equilibrio - Pág.7
Energía libre de Gibbs – Pág.7
Potencial químico - Pág.8
Aplicaciones -Pág.9
Conclusiones - Pág.9
Bibliografía - Pág.9

OBJETIVO GENERAL

Introducir conceptos iniciales acerca de Equilibrio heterogéneo y vincularlos al estudio de la termodinámica.

OBJETIVO PARTICULAR

Realizar un trabajo objetivo buscando simplificar a lo máximo los conceptos de equilibrio heterogéneo demostrando de manera sencilla los temas propuestos y, adicionalmente vincularlos con lostemas y conceptos relacionados a la termodinámica.

RESUMEN

Mucho de lo que se ha presentado en la materia de termodinámica nos sirve de base para la comprensión de los conceptos de equilibrio heterogéneo. En esta unidad pondremos énfasis en lo que es el equilibrio químico, la entropía y definiremos la energía libre de Gibbs.

INTRODUCIÓN

El equilibrio químico constituye un temafundamental en química: es el punto durante el curso de una reacción química en el que ya no hay cambio neto en la composición química del sistema. Uno de los triunfos de la termodinámica consiste en que se puede emplear para comprender el equilibrio químico.

Si nos detenemos brevemente y lo pensamos, muy pocos procesos químicos en realidad se encuentran en equilibrio químico. Considere las reaccionesque se llevan a cabo en las células del cuerpo. Si éstas se encontraran en equilibrio, ¡ni siquiera podríamos estar vivos! Muchas reacciones químicas que ocurren a gran escala no se encuentran en equilibrio, o de otra manera los fabricantes de productos químicos no estarían elaborando nuevos productos químicos para vender.

Entonces, ¿por qué damos tanta importancia al equilibrio? Por una razón:un sistema en equilibrio es aquel que podemos comprender por medio de la termodinámica. Asimismo, aunque casi todos los sistemas químicos de interés no se encuentran en equilibrio, este concepto constituye un punto de partida. El concepto de equilibrio químico tiene la misma base que para comprender sistemas que no estén en equilibrio. Entender este concepto constituye unos de los aspectoscentrales para comprender la química.(3)

EQUILIBRIO QUÍMICO – HOMOGENEO Y HETEROGENEO

Es un hecho familiar bien establecido, que muchas reacciones no finalizan, sino que proceden hasta cierto punto y se detienen, dejando con frecuencia cantidades considerables de reactivos inalterados. Bajo un conjunto de condiciones dadas de temperatura, presión y concentración, el punto en el cual una reacciónparticular parece detenerse es siempre el mismo; es decir, existe en este punto entre las concentraciones de los diversos reactivos y productos una relación fija definida.

Cuando una reacción alcanza este estado, se dice que se encuentra en equilibrio, que no debe considerarse como aquél en que cesa todo movimiento, sino que es más provechoso considerarlo como un estado en el cual la velocidadcon que desaparecen los reactivos originando productos es exactamente igual a la de interacción de los productos que restablecen las sustancias reaccionantes.

Bajo estas condiciones no hay una transformación perceptible en el sistema, y el resultado final es un estado aparente de reposo completo. Este equilibrio se designa como dinámico, en contraste con el estático donde no hay movimientoalguno. Todos los equilibrios físicos y químicos entre estados se consideran de naturaleza dinámica.

Los equilibrios químicos se clasifican en dos grupos, esto es, los homogéneos y los heterogéneos. Los primeros son los que se establecen en un sistema en el cual sólo existe una fase, como por ejemplo, aquellos sistemas que contienen gases únicamente, o una sola fase líquida, o sólida. Por otro...