Termoquímica

INTRODUCCIÓN
Para comprender los procesos que se llevan a cabo en la industria petrolera, debemos conocer la terminología en química, ciencia básica necesaria para el estudio de los materiales entre ellos el petróleo.
Termoquímica es el módulo VI del sub proyecto Química General I, esta es parte de un amplio tema llamado termodinámica, que es el estudio científico de la conversión del calory otras formas de energía.
Esta investigación se divide en dos partes. La primera revisa los conceptos relacionados con los cambios de fases y las herramientas para su estudio como son las gráficas de calentamiento y el diagrama de fases.
La segunda parte trata de los cambios energéticos en las reacciones químicas y su clasificación, así como de los cálculos de la energía en las reacciones.Con el estudio de estos términos podemos aprender sobre las consecuencias de la energía en los cambios químicos y físicos.

PARTE I
ENERGÍA Y CAMBIOS DE FASE

Cambio de estado. Cambio de fase
Usamos el término fase para describir un estado específico de la materia, como: sólido, líquido o gas. El compuesto H2O existe: en la fase sólida como hielo, en la fase líquida como agua y en la fasegaseosa como vapor de agua. También llamamos a éstos estados de la materia: el estado sólido, el estado líquido, y el estado gaseoso
Cambio de fase o de estado es la transición de una fase o estado a otro. Para una presión dada, los cambios de fase o estado se dan a una temperatura definida, generalmente acompañada de una absorción o emisión de calor. Todos los cambios de fase o estado soncambios físicos.
Por ejemplo, si dejamos agua en un vaso destapado durante varios días, se evapora. Un cubo de hielo que se deja en una habitación tibia pronto se derrite. En general, todo estado de la materia puede cambiar a cualquiera de los otros dos estados. En la figura 1 se muestra el nombre asociado a cada una de estas transformaciones.

Cambios de energía que acompañan a los cambios defase
Todo cambio de fase va acompañado por un cambio en la energía del sistema. En una red sólida, por ejemplo las moléculas o iones están en posiciones relativamente fijas una respecto a otras y se acomodan muy juntas a fin de reducir al mínimo la energía del sistema. Al aumentar la temperatura del sólido, sus unidades componente vibran en torno a sus posiciones de equilibrio con un movimientocada vez más vigoroso, cuando el sólido se derrite sus unidades componentes quedan en libertad de moverse unas respecto a otras, lo cual normalmente implica que aumentan sus separaciones medias. Es te proceso se llama fusión, el aumento en la libertad de movimiento en las moléculas o iones tiene un precio, que se mide por el calor de fusión o entalpía de fusión, que denotamos con Hfus*. El calorde fusión del hielo, por ejemplo es de 60.1 kj/mol.
Al aumentar la temperatura de la fase líquida las moléculas del líquido se mueve con energía cada vez mayor. Una medida de este aumento en su energía es que la concentración de moléculas en fase gaseosa arriba del líquido aumenta con la temperatura. Estas moléculas ejercen una presión llamada presión de vapor, que aumenta al incrementar latemperatura, hasta igualar la presión externa sobre el líquido que normalmente es la presión atmosférica. En este punto el líquido ebulle; las moléculas del líquido pasan al estado gaseoso, donde están muy separados unas de otras. La energía requerida para producir esta transición se denomina calor de vaporización o entalpía de vaporización Hvap, el calor de vaporización del agua es de 40,7kj/mol. Lasmoléculas pueden pasar directamente al estado gaseoso. El cambio de entalpía requerido para esta transición se denomina calor de sublimación Hsub.
Evaporación
Proceso en cual las moléculas de un líquido pasan al estado gaseoso o vapor. El término vaporización también se utiliza. Este proceso se produce más fácilmente cuando aumenta la temperatura y/o el área superficial del líquido....