practica1Potenciales

Práctica 1. Potenciales Termodinámicos.
Jorge Hernández-Pascacio
21 de agosto de 2015

Contenido

Combustión CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2 O(l)

1. Objetivos.

1

2. Reacciones Óxido-reducción.

13. Celda electroquímica.

1

4. Pila de óxido-reducción.

2

5. ∆G como criterio de espontaneidad.

2

6. Tipos de trabajo

3

7. Trabajo eléctrico.

3

8. Relación entre ∆G y W.

4

9. Cálculo dePotenciales

4

1.

Desplazamiento CH4(g) + 2O2(g) → ZnSO4(ac) + Cu(s)

3.

Celda electroquímica.

Objetivos.
Medir los potenciales termodinámicos ∆Sr◦ , ∆G◦r
y ∆Hr◦ asociados a una reacción de óxidoreducción de una pila.

Figura 1

En el electrodo de Zn (ánodo)

Comprender los criterios de espontaneidad de
∆S y ∆G

−
Zn(s) → Zn2+
(aq) + 2e

(2)

en el electrodo de Cu (cátodo)

2.

ReaccionesÓxido-reducción.

−
Cu2+
(aq) + 2e → Cu(s)

(3)

Son reacciónes de desplazamiento:
A + BC → AC + B

y la reacción global:
(1)

2+
Zn(s) + Cu2+
(aq) → Zn(aq) + Cu(s)

y son:
Descomposición 2HgO(s) → 2Hg(l) +O2(s)
Combinación S(s) + O2(g) → SO2(g)
1

(4)

4.

Pila de óxido-reducción.

Integrando:
∆U = QP − P ∆V

(12)

o bien
U2 − U1 = QP − P (V2 − V1 )

(13)

reordenando términos:
QP = (U2 + P2 V2 ) −(U1 + P1 V1 )

(14)

recordando la definición del pontencial entalpía (H =
U + P V ):
QP = H2 − H1 = ∆H

(15)

De la segunda ley de la termodinámica sabemos
que la función de estado entropía estádefinida como:
Figura 2

Donde se llevan a cabo las semireacciones:
−
Zn(s) + 2OH−
(aq) → ZnO(s) + H2 O(l) + 2e

dS =

(17)

dSuniv = dSsist + dSalr
integrando:

y la reacción global:

5.

(16)

y que lasuma del cambio de entropía en el sistema y
el cambio de entropía de los alrededores es igual a la
(5) entropía del universo:

Ag2 O(s) + H2 O(l) + 2e− → 2Ag(s) + 2OH−
(aq) (6)

Ag2 O(s) + Zn(s) →2Ag(s) + ZnO(s)

dQ
¯ rev
T

(18)

∆Suniv = ∆Ssis + ∆Salr

(7)

y sabemos que el cambio de entropía del universo
nunca puede ser negativo, entonces:

∆G como criterio de espontaneidad.

dSuniv = 0, el...