Tema 3 Termoquímica
Transcript of Tema 3 Termoquímica
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
1/26
TERMOQUMICA
Estudia els canvis energtics en les reaccions qumiques.
Des de un punt de vista termodinmic:
sistema (partcules que ens interessen, com elstoms dels reactius per exemple).
entornunivers
La frontera pot ser real o fictcia. El sistema pot ser: o!ert : intercanvia matria i energia tancat : " sols energia a#llat : $o pot intercanviar res.
L%energia interna ( &)d%un sistema 's la suma de les energiespotencial i cintica de totes les seues partcules presents. $o
inclou les associades al moviment del centre de masses delsistema. Depn dels enllaos qumics i les velocitats.
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
2/26
&na variaci d%energia interna del sistema depn sols del%estat inicial (reactius) i de l%estat final (productes) i no delcam seguit en la transformaci, segons el principi de
conservaci de l%energia. *s a dir, & 's una funci d%estat:
$o es pot mesurar de forma a!soluta & , per+ s es potdeterminar la seua variaci fent mesures que permeten
avaluar l%energia transferida a l%entorn, o des de l%entorn alsistema.Dues maneres de transferir energia: mitanant larealit-aci de tre!all () o la realit-aci de calor (/). 0er tantel 1rprincipi de la termodinmica s :
U = Q + Evidentment & 1 2E
entorn
& 1 &final
&inicial
3istema
45/45
65/65Entornex 7
(3%8an trencat enllaos i s%8an formataltres de diferent energia, 8a canviat & )
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
3/26
Tre!all d"e#pansi$%
En condicions ordinries el tre!all realit-at per l%entorn so!re el
sistema 's una compressi, i el realit-at pel sistema unaexpansi. 3i suposem una fora exterior&que es desplaa 2#comprimint el sistema gass tancat en un cilindre, grcies a unpist, el tre!all realit-at, en valor a!solut, 's &2# i com'
e#terior
= &()
* * = &2# = 'e#t
)2# = 'e#t
2
i com s ,na compressi$ -2./ 0s tre!all realit2at so!reel sistema positi, :
= 3 'e#t
2
&
)
2#
gas
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
4/26
Calor de reacci$ a 4ol,m constant%
U =Q + = Q 3 'e#t
2 =Q
5
Ex 9
alor de reacci a pressi constant: ;? D% E5TA6'IA
La gran maoria de les reaccions qumiques no tenen lloc avolum constant sin a pressi constant ( generalment 0 atm ),en aquest cas '
e#t= '
sist= '
U = Q + = Q' 3 '2 Q' = U + '2 = 7
Q'=&
f &
i@ 0 ( ;
f ;
i) 1 (
&
f@ 0;
f) ( &
i@ 0 ;
i) 1 7
83 7
i
3i en una reacci sols participenlquids iAo s+lids(2; B5 ):& 9 C
3i participen asosi 's constant '; = ;nRTEx , ex F
alormetre / 1 cm2T
Guncid%estat
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
5/26
mica:E,aci$ ,>mica a?,stada am! lacorresponent 4ariaci$ d"entalpia re8erida al"este,iometria tal com @a si,t escrita% )i in4ertiml"e,aci$ can4ia sols el sine de l"entalpiaB% Entalpia de reacci$ estndard ;7/ 's el canvi d%entalpiaprodu#t quan els reactius i els productes es tro!en en els seus estats
estndard ( forma pura , 7 !ar ( o 7 atm) de pressi i 9HI J (9K) ).
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
6/26
alanD termo,>mic 's una proporci matemtica ( regla detres) entre l%entalpia i la quantitat de su!stncia, (de l%equaciaustada i el pro!lema planteat) a que si reacciona do!le
quantitat s%alli!erar ( o a!sor!ir) do!le quantitat d%energia.Ex K, ex M, ex N, ex I
E5TA6'IA
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
7/26
Ex H, ex 75
ConseHncia de la llei de 7essi de de8inici$ de ;7/8
:
E$< DE =E?
2C=
1 nproductes
2Cf , productes
nreactius
2Cf , reactius
E5TA6'IE)
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
8/26
Ex 77, ex 79, ex 7, ex 7F, ex 7K, ex 7M, ex 7N, ex 7I, ex 7H, ex 95, ex97, ex 99, ex 9, ex 9F
'ER QUK OCORRE5 6E) REACCIO5) QUMIQUE)L
om m's pro!a!le siga un proc's maor 's la possi!ilitat queocrrega. Exemple: Difusi d%un gas. /uina 's la pro!a!ilitat que totes lesmolcules tornen a la situaci inicial, totes en un matrsP
&na de quatre.
El nom!re de distri!ucions possi!les 's elevadssim siaugmenta el nom!re de partcules, i nom's una correspon a lasituaci de partida, per tant 's m's pro!a!le la difusi del gas.
L%increment en el nom!re de possi!ilitats s%8a expressat en una,ment del desordre molec,lar - a,ment d"entropia0%
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
9/26
)EO5 'RI5CI'I
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
10/26
35s+lid
6 35lquid
66 35gas
e# G
0er a calcular la variaci d%entropia del sistema en un proc's:
;)/R= n
prod,ctes)/
prod,ctes3 n
reacti,s)/
reacti,s
En un proc's exotrmic, s%augmenta el desordre molecular del%entorn ( m's energia per a distri!uir entre les seues partcules),i viceversa, per tant:
;)entorn - ;7sistema3i 's !aixa la temperatura, una mateixa 2C
sistemaproduir maor
impacte en els distints moviments moleculars de l%entorn, sninversament proporcionals:
;)entorn =- ;7
sistema
T
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
11/26
=>E=> D%E30R$
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
12/26
Exemple: ondensaci de l%aigua
C9R (g) C
9R (l) 2C
sistema6 5 (formaci de ponts d%C)
23sistema
6 5 ( 2n65 )
;/= ;7/3T;)/. / -'rocs a8a4orit0
3 3
+ El 8actor entlpic's favora!le. < !aixa s est afavorit, perqu el8actor entrPpic, que 's desfavora!le, 's menVs rellevant i determina laespontane#tat (so!re una !otella freda).
E&ECTE 7IER5AC6E -possible pregunta de l'examen0
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
13/26
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
14/26
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
15/26
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
16/26
X
-
5/24/2018 Tema 3 Termoqumica
17/26
EWE=>>3 E=QR/&XQ>