Termodinamica

La termodinámica nos indica si un proceso físico o químico es posible La termodinámica no nos indica la velocidad a la que dicho proceso se realizará

Cantidades Termodinámicas
V P T n N k R = Nk F U, E Q W H S G Volumen Presión Temperatura Número de partículas Número de Avogadro Constante de Boltzmann Constante de los gases Constante de Faraday Energía Interna Calor Trabajo Entalpía EntropíaEnergía Libre Litros (l) o cm3 atmósferas Kelvin Moles (mol) N = 6.022 x 1023 mol-1
-23

273.15 K = 0°C I mol gas = 22.4 l (Joules/Kelvin) = 1.987 cal/(mol·K)

k = 1.38 x 10 J/K Termodinámica R = 8.314 J/mol·K kJ/mol, kcal/mol F = 96.48 kJ/(V·mol)

Conceptos Básicos kJ/mol, kcal/mol
kJ/mol, kcal/mol kJ/mol, kcal/mol J/(mol·K), cal/(mol·K) kJ/mol, kcal/mol

1 cal = 4.18 Joules

LATERMODINÁMICA ES LA CIENCIA QUE ESTUDIA LA ENERGÍA Y SUS TRANSFORMACIONES

OBJECTIVOS
• Entender los siguientes conceptos comúnmente utilizados para tratar acerca del flujo de energía en los organismos vivos.
1. Entalpía 2. Entropía 3. Energía libre 4. Acoplamiento bioenergético de las reacciones químicas 5. Aditividad de los cambios de energía libre 6. Relaciones entre los cambios de laenergía libre estándar y las constantes de equilibrio 7. Papel del ATP como fuente habitual de energía

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Los sistemas no biológicos utilizan frecuentemente energía calorífica para producir trabajo, mientras que los sistemas biológicos son esencialmente isotérmicos y usan energía química para desarrollar los procesos necesarios para mantener la vida Por lo tanto es necesario el estudiocuantitativo de los intercambios de energía que ocurren en los seres vivos, y de la naturaleza y función de los procesos químicos que utilizan o producen dichos intercambios Deducir los principios que permiten explicar y comprender porque algunas reacciones pueden ocurrir, y otras no

Algunas definiciones: Entalpía H o entalpía, expresa el contenido de calor en una reacción a presión constante,se mide como la diferencia entre: H(productos) – H(reactivos) = ∆H Cuando se libera calor se dice que es una reacción exotérmica y ∆H es negativo ya que el contenido de calor de los productos es menor que los reactivos; si la reacción absorbe calor del medio se habla de una reacción endotérmica y ∆H es positivo. ∆H es equivalente a ∆E cuando no hay cambios de volumen. Energía Libre G o energíalibre de Gibbs, expresa la cantidad de energía capaz de realizar trabajo, se mide como la diferencia de energía entre G(productos) – G(reactivos) = ∆G, si ∆G es negativo se dice que la reacción es exergónica (libera energía), si ∆G es positivo la reacción es endergónica. Entropía S o entropía, es una magnitud del desorden en un sistema, cuando los productos son menos complejos y más desordenados quelos reactivos la entropía aumenta, S(productos) – S(reactivos) = ∆S

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La termodinámica está relacionada con los cambios en calor y energía. Se considera que tales cambios ocurren en un “universo” compuesto por un sistema y su entorno. Cada sistema puede ser definido de acuerdo a los intereses o necesidades de un investigador. Por ejemplo, un sistema puede ser una comunidad,un organismo, una célula o una reacción que ocurre en un tubo de ensayo Un sistema se considera abierto, si intercambia con su entorno tanto energía como materia. Si solo intercambia energía, entonces se considera que el sistema es cerrado. Los organismos vivos, que intercambian materia (nutrientes) y calor con su entorno, son sistemas abiertos.

SISTEMAS
Sistema.- Parte del Universo quearbitrariamente separamos para estudiar el Intercambio de Energía que éste tiene con el resto del Universo (Entorno).  Dependiendo de las características de la pared o frontera que separa al Sistema de su entorno, los sistemas pueden clasificarse como:

 1. Abierto.- Es aquel Sistema que intercambia Materia y Energía con su

Entorno. Los sistemas biológicos son sistemas abiertos.  2....