modelo informe social

CIENCIAS (BIOLOGÍA, FÍSICA, QUÍMICA)
MÓDULO 3
Eje temático: Química
(Reactividad
y
Cinética – Reactividad en química orgánica)

equilibrio

químico

–

REACTIVIDAD Y EQUILIBRIO QUÍMICO
En la unidad correspondiente a Reactividad y equilibrio químico, se deben
considerar tres temas:
• Termodinámica y equilibrio químico.
• Reacciones ácido-base en solución acuosa.
• Reacciones deoxido-reducción en solución acuosa.
TERMODINÁMICA Y EQUILIBRIO QUÍMICO
Al estudiar un proceso, ya sea físico o químico, es necesario acotarlo en el
espacio. Un sistema termodinámico es una parte del universo que es separada
arbitrariamente del resto mediante límites definidos para hacerla objeto de
alguna investigación.
Dependiendo de su capacidad de intercambio con el entorno, un sistemapuede
ser abierto, cerrado o aislado.
Sistema abierto
Ocurre un intercambio de materia y de energía con su entorno. Por ejemplo, el
agua contenida en un vaso.

Sistema cerrado
Ocurre un intercambio de energía entre el sistema y el entorno, pero no de
materia. Por ejemplo, el agua contenida en un recipiente cerrado.

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Sistema aislado
No existe intercambio de energía ni de materia entreel sistema y el entorno.
Por ejemplo, el agua contenida en un recipiente cerrado y térmicamente
aislado.

Un proceso termodinámico es una transformación en la que un sistema
intercambia energía con su entorno, pasando desde un estado inicial a otro
estado final.
Variación de entalpía
Las reacciones a presión constante ocurren en recipientes abiertos, de modo
que la presión atmosférica semantiene constante sobre el sistema. Se trata de
procesos isobáricos, por lo que el calor intercambiado en ellas se denomina
“calor de reacción a presión constante”, y es igual a la variación de entalpía, ∆
H.
∆ H, es una función de estado, es decir depende solo de los estados iniciales y
finales del sistema y es igual a
HP es entalpia de los productos
HR es entalpia de los reactantes

∆H = HP - HR

En las reacciones exotérmicas se produce una liberación de energía, lo que se
traduce en una disminución de entalpía. ∆ H < 0.
En las reacciones endotérmicas, en tanto, se necesita energía para que se
produzca la reacción, lo que implica un aumento de la entalpía. ∆ H > 0.
Se ha comprobado que el cambio de entalpía depende del estado físico de los
reactantes y de losproductos. La entalpía estándar de reacción, ∆ Hº, es la
variación de entalpía en una reacción en que los reactivos están en estado
estándar y se transforman en productos en estado estándar.
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Las ecuaciones termoquímicas reflejan el estado físico de las sustancias y la
entalpía de reacción. Por ejemplo:
2 H2(g) + O2(g) Î 2 H2O(l)

∆ Hº = - 571,6 kJ

Estos cambios de entalpía corresponden alas ecuaciones tal como
están
formuladas. Como la entalpía es una propiedad extensiva, si multiplicamos
todos los términos de la ecuación por un factor, (en este caso por ½), también
la variación de entalpía tendrá que multiplicarse por el mismo factor.
H2(g) + ½ O2(g) Î

H2O(l)

∆ Hº = - 285,8 kJ

Por otra parte, si se invierten los dos miembros de la reacción, es decir, los
reactantespasan a ser productos y los productos a ser reactantes, la variación
de entalpía mantiene la magnitud pero cambia el signo.
2 H2O(l)

Î

2 H2(g) +

O2(g)

∆ Hº = 571,6 kJ

La síntesis de un mol de agua líquida libera la misma cantidad de calor que es
necesaria para descomponerla.
Entalpía estándar de formación de una sustancia, ∆Hfº es la variación de
entalpía correspondiente a laformación de un mol de una sustancia en su
estado estándar a partir de sus elementos en dicho estado, a los que se les
asigna la entalpía cero.
2 C(s) + 2 H2(g)
kJ/mol

Î

C2H4(g)

∆Hfº = 52,3

Entalpía estándar de combustión, ∆Hc, también denominada calor de
combustión de una sustancia, es la variación de entalpía que se produce
cuando se quema un mol de la sustancia en las...