Termoquimica

UNIDAD TEMÁTICA 2


Estudiar CAPÍTULO 2. FQ LEVINE. PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA . Específicamente: 2.62.11

ESTADO ESTÁNDAR O NORMAL DE LAS SUSTANCIAS PURAS


Símbolo de estado normal: Símbolo de grado como superíndice, P= 1 bar T de interés como subíndice, T Sólido, líquido: P: 1bar, T: T de interés Gas : P: 1bar, T: T, de gas ideal (Ficticio)

ENTALPÍA NORMAL DE REACCIÓN


Variación de la entalpía que resulta de la marcha de la reacción bajo una presión de 1 bar, iniciando y terminando con todos los materiales a la temperatura de 25° C. La entalpía normal de formación está dada en términos de unidades de energía por mol, y este valor debe multiplicarse por el número de moles que participan en la reacción.

ENTALPÍA NORMAL DE REACCIÓN

ENTALPÍA DEFORMACIÓN




Entalpía involucrada en la formación de una mol de un compuesto a partir de sus elementos en su estado normal a 25°C y presión 1 bar. H2 (g) + ½ O2 (g)  H2O (l) H0f (H20)298 = -286 KJ C (c) + O2 (g)  CO2 (g) H0f (CO2) 298 = -394 KJ Los símbolos entre paréntesis después de cada elemento o compuesto indican su estado estándar. El superíndice cero en el índice de entalpía determinaun calor estándar de formación cuando los reactivos y productos están a 1 bar de presión. El subíndice representa la temperatura absoluta.

Entalpías de formación

Hof de los iones en disolución acuosa:

Entalpías de formación

Entalpías de formación positivas

Entalpías de formación de los elementos Entalpías de formación negativas

Complejo activado

Complejo activadoEnergía de activación

Energía de activación

Productos Reactivos

H0

Transcurso de la reacción

Transcurso de la reacción

Reacción exotérmica

Reacción endotérmica



Cálculos de H° de una reacción H°



 

Teniendo valores de  Hf de todas las sustancias involucradas en la reacción Haciendo uso de la ley de Hess. Mediante medidas calorimétricas calculando qPREGLAS DE LA TERMOQUÍMICA:
1- La magnitud de H° reac es directamente proporcional a la cantidad de reactivo o producto: CH4(g) + 2O2(g)  CO2(g) + 2H2O(g) H°reac = -802 kJ

2CH4(g) + 4O2(g)  2CO2(g) + 4H2O(g) H°reac = -1604 kJ 2- El valor de H°reac en una reacción es igual y de signo contrario al valor de H° para la reacción inversa: CO2(g) + 2H2O(g)  CH4(g) + 2O2(g) H°reac = +802 kJEcuaciones termoquímicas

3- El valor de H de una reacción es el mismo si ésta ocurre en una etapa o en una serie de etapas  Ley de Hess ecuación= ecuación 1 + ecuación 2 + ....... H= H1 + H2 + ..... Combustión del metano: CH4(g) + 2O2(g)  CO2(g) + 2H2O(l) H = -890 kJ

CH4(g) + 2O2(g)  CO2(g) + 2H2O(g) 2H2O(g)  2H2O(l) CH4(g) + 2O2(g)  CO2(g) + 2H2O(l)

H = -802 kJ H = -88 kJ H =-890 kJ

CALOR DE COMBUSTIÓN
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Calor que se obtiene por la oxidación de la sustancia con oxígeno gaseoso. La oxidación completa de una sustancia produce C02 y H20. El calor bruto es el calor liberado si el vapor de agua que se forma por la combustión se condensa para formar agua líquida. El calor neto es calor liberado si el agua se conserva como vapor.

Productos de la combustión





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Hidrocarburos, alcoholes, ácidos, aldehídos, carbohidratos: C02, H20. Compuestos que contienen nitrógeno (aminas, amidas, aminoácidos):C02, H20, N2. Compuestos que contiene azufre (mercaptanos): S02, C02, H20. Compuestos que contiene halógenos (haluros de alquilo): C02, H20, HX (solución diluida de HX).

EJEMPLO 1.

Calcule los calores de combustión neto y bruto del gasmetano.  El calor bruto es el calor liberado si el vapor de agua que se forma por la combustión se condensa para formar agua líquida  CH4 (g) + 2O2 (g)  CO2 (g) + 2H2O (l) H0298


-74.85

0

-393.5

2(-285.9)

 H0298 combustión = (-393.5) + 2 (-285.9) – (-74.85) = -890.5 kJ/moles CH4 El calor neto es calor liberado si el agua se conserva como vapor gas. Este es el valor que...