Termoquimica & Estequiometria

TERMOQUIMICA
Rama de la Química física que estudia los efectos caloríficos que acompañan a las transformaciones físicas o químicas. Su fin es determinar las cantidades de energía desprendidas o absorbidas como Calor durante una transformación, así como desarrollar métodos de cálculo de dichos movimientos de calor sin necesidad de recurrir a la experimentación. Las cantidades de calor producidasal quemarse los combustibles o el valor calorífico de los alimentos son ejemplos muy conocidos de datos termoquímicos.

SISTEMA
Definimos sistema como la “porción delimitada del mundo físico (y especificado) que contiene cantidades definidas de sustancia que se consideran bajo estudio”
TIPOS DE SISTEMAS
AISLADO: No hay transferencia de masa o energía con el entorno. Un ejemplo es un termoideal (aislado y de paredes rígidas).
CERRADO: No hay transferencia de masa pero sí de energía en forma de calor, trabajo o radiación. Por ejemplo cualquier recipiente cerrado no ideal.
ABIERTO: No hay transferencia de masa pero sí de energía en forma de calor, trabajo o radiación. Por ejemplo cualquier recipiente cerrado no ideal.
ENTORNO
Son los alrededores del sistema, todo aquello que lorodea, la parte del universo que queda alrededor y puede afectarle en algo.
PARED
La pared es lo que separa a nuestro sistema del entorno circundante. La pared es algo muy importante puesto que dependiendo de cómo sea, así será la relación entre nuestro sistema y el entorno. Dependiendo del tipo de pared pueden darse los siguientes tipos de interacciones o transformaciones.
TRANSFORMACIONESISOTERMA: Se realizan a temperatura constante.
ISÓCORA: Se realiza a volumen constante y también recibe el nombre de la isometría.
ISOBARA: Es la transformación que se realiza a presión constante.
ADIABÁTICA: Es aquella transformación que se realiza sin intercambio de calor.

CALOR

Aquellas transferencias de energía que ocurren entre el sistema y el ambiente o entorno en virtud de unadiferencia de temperatura. Así, para determinar la existencia o no de flujo de calor, debemos examinar la frontera entre el sistema y el entorno.
Para el estudio termoquímico de un sistema se tienen que dar las siguientes condiciones:
El sistema debe estar en EQUILIBRIO en el momento del análisis
-EQUILIBRIO MECÁNICO: tiene que estar en reposo, no puede haber movimiento.
-EQUILIBRIO QUÍMICO: nopuede estar efectuándose ninguna reacción química en ese instante.
-EQUILIBRIO TÉRMICO: no puede haber intercambio de calor con el entorno en el momento del análisis.
Para el estudio del sistema se pueden estudiar muchas funciones variables de estado, tales como el volumen V, la presión P, la temperatura T, el número de moles n, la entalpía H, la entropía S.
Una función o variable siemprecumple la siguiente propiedad:
-Su valor solo depende del estado del sistema pero no de cómo ha alcanzado el sistema ese valor.
Una cosa que también hay que tener presente es que el calor no es una forma de energía sino una forma de transferir energía.

REACCIÓN ENDOTÉRMICA: Son aquellas reacciones en las que la variación de entalpía es positiva. El sistema absorbe energía en la reacción.REACCIÓN EXOTÉRMICA: Aquellas en las que la variación de entalpía es negativa. El sistema cede energía en la reacción.

LEYES DE LA TERMOQUÍMICA

LEY DE CONSERVACION DE LA ENERGIA
Fue enunciada por Mayer en 1842 y por Helmholtz en 1847, y establece que la energía ni se crea ni se destruye. Siempre que una cantidad cualquiera de una de las formas de energía desaparece, se produce una cantidadexactamente equivalente de otra u otras formas. Esta afirmación se conoce también con el nombre de primer principio de la Termodinámica.
A la luz de los conocimientos actuales sobre la naturaleza y convertibilidad recíproca de la materia y la energía, esta ley continúa siendo válida a escala macroscópica, pero no en el campo de las transformaciones nucleares.

EJEMPLO:
Un bus interprovincial...