Tema 4. TERMOQU
Tema 4. TERMOQUÍ
ÍMICA
MICA
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Consigue puntos base para descargar
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Orientación Universidad
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Busca documentos
Prepara tus exámenes con los documentos que comparten otros estudiantes como tú en Docsity
Busca tu universidad
Encuentra los documentos específicos para los exámenes de tu universidad
Video Cursos
Estudia con lecciones y exámenes resueltos basados en los programas académicos de las mejores universidades
Quiz
Responde a preguntas de exámenes reales y pon a prueba tu preparación
Consigue puntos base para descargar
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Comunidad
Pregúntale a la comunidad
Pide ayuda a la comunidad y resuelve tus dudas de estudio
Ebooks gratuitos
¡Nuestros e-books salva-estudiantes!
Descarga nuestras guías gratuitas sobre técnicas de estudio, métodos para controlar la ansiedad y consejos para la tesis preparadas por los tutores de Docsity
Termodinámica: Variables termodinámicas, funciones de estado y procesos químicos, Resúmenes de Química
Una introducción a las variables termodinámicas extensivas y intensivas, funciones de estado y procesos químicos isocóricos, isobáricos y adiabáticos. Se incluyen ejemplos de reacciones químicas y el cálculo de ΔH y ΔS para ellas.
Tipo: Resúmenes
2020/2021
1 / 46
Esta página no es visible en la vista previa
¡No te pierdas las partes importantes!
Documentos relacionados
Vista previa parcial del texto
¡Descarga Termodinámica: Variables termodinámicas, funciones de estado y procesos químicos y más Resúmenes en PDF de Química solo en Docsity!
Tema 4. TERMOQU
Tema 4. TERMOQU
Í
Í
MICA
MICA
Í
Í
ndex
ndex
4.1. Conceptes b 4.1. Conceptes b
à à
sics de la termodin sics de la termodin
à à
mica mica
4.2. Primer Principi de la termoqu 4.2. Primer Principi de la termoqu
í í
mica mica
4.2.1. Treball de pressi 4.2.1. Treball de pressi
ó ó
volum volum
4.2.2. Aplicacions del primer principi 4.2.2. Aplicacions del primer principi
4.3. Reaccions qu 4.3. Reaccions qu
í í
miques a P i V constants miques a P i V constants
4.4. Entalpia est 4.4. Entalpia est
à à
ndard de reacci ndard de reacci
ó ó
4.5. Llei de 4.5. Llei de
Hess Hess
4.6. Entalpia d 4.6. Entalpia d
’’
enlla enlla
ç ç
4.7. Entropia 4.7. Entropia
4.8. Energia lliure 4.8. Energia lliure
Univers, sistema i entorn
Sistema:
aquella part de l’univers que és objectiu del
nostre estudi
Entorn
: la resta de l’univers
Tipus de sistemes segons la seva relació
amb l’entorn
◦
obert
: pot intercanviar matèria i energia amb el seu entorn
◦
tancat
: no intercanvia matèria però pot intercanviar energia
amb el seu entorn
◦
aïllat
: no intercanvia ni matèria ni energia amb el seu
entorn; és com un univers en si mateix
obert
tancat
aïllat
Variables termodinàmiques
Variables o propietats termodinàmiques:
◦
Extensives: depèn de la quantitat de massa (m, V, n, Q)
◦
Intensives: no depèn de la quantitat de massa (T, d, c
e
,
T
eb
, ... )
Funcions d’estat:
variable que només depèn de l’estat
en què
es trobi el sistema, sense importar com ha
arribat a l’estat actual
X = X
final
X
inicial
o
Pressió
(P), Pa.
o
Volum (V), m
3
o
Temperatura (T), K
o
Energia interna (U), J
o
Entropia (S), J K
o
Entalpia (H), J
o
Energia de Gibbs (G), J
La
calor
i el
treball
no són funcions d'estat, ja que el seu
valor depèn del tipus de transformació
que experimenta un
sistema des del seu estat inicial al seu estat final.
4.2. Primer principi de la
4.2. Primer principi de la
termoqu
termoqu
í
í
mica
mica
“La variació d'energia interna d'un sistemave
donada
per
la
suma
de
la
calor
intercanviada
entre
el
sistema
i
es
seu
entorn i el treball realitzat pel sistema o asobre seu”
U = U
U
0
U
U
= Q + W
= Q + W
0
U
0
U
El sistema
rep
energia
(en forma de calor i/o treball) El sistema
dóna
energia
(en forma de calor i/o treball)
0
U
El sistema
manté
la seva energia
(rep calor i realitza treball o dóna calor i reptreball)
U
Q
W
Criteri de signes:
SISTEMA
Q > 0
W > 0
W < 0
Q < 0
Q>
calor absorbida pel sistema
Q<
calor despresa pel sistema
W>
treball realitzat sobre el sistema
compressió
d’un gas
W<
treball realitzat pel sistema
expansió
d’un gas
Exemple 1 (p Exemple 1 (p
à à
g. 74) g. 74)
a)
Procés
ISOTÈRMIC,
T=constant
(canvi
d’estat,
canvis
de
V
d’un
gas
amb la P)
T=
U=
Q =
W
4.2.2. Aplicacions del PrimerPrincipi
U
= Q + W =
b)
Procés ADIABÀTIC
(piles) –
no hi ha
intercanvi de calor
Q=
U=Q + W
U =
W
U
= 0 + W
Surt
treball
Entra
treball
U
U
Q = 0
W =
U
U = W
d)
Procés ISOBÀRIC, P=constant
(reaccions en recipients oberts,combustió
d’una espelma, fotosíntesi,
oxidació
metalls)
Entalpia
H
U
PV
(és funció
d’estat)
En un procés a
pressi pressi
ó ó
constant constant
, la
variaci variaci
ó ó
d d
’ ’
entalpia entalpia
del sistema és igual a l’energia intercanviada mitjançantcalor
P=const.
U = Q
P
P·
V
Q
P
U + P·
V
Q
P
H =
U + P·
V
V=constant
V=constant
P=constant
P=constant
U = Q
U = Q
V V
H = Q
H = Q
P P
U + P
U + P
V
V
Q
Q
P P
= Q
= Q
V V
P
P
·
·
V
V
Relació
entre Q
V
- Q
P
Exemples 3 i 4 (p Exemples 3 i 4 (p
à à
g. 77) g. 77)
H < 0 H < 0
reacci reacci
ó ó
exot exot
è è
rmica rmica
H > 0 H > 0
reacci reacci
ó ó
endot endot
è è
rmica rmica
H =
U +
(P·V) =
U + P·
V
H
U
No
Intervenen
gasos?
(G.I)
Sí
H=
U+
(n·R·T)
H=
U+
n
gas
·R·T
Si T=const.
Exemple 6 (p Exemple 6 (p
à à
g. 79) g. 79)
En una reacció:
L’
entalpia
estàndard
d’una
reacció
(
H H
0 0
) )
és
l'increment
entàlpic
quan, tant reactius com productes estan en condicions
estàndard
(
p
=1atm;
T
=298K=25°C
i
la
concentració
de
les
substàncies dissoltes = 1 mol·dm
).
E
quacions termoquímiques
: expressen tant els reactius com els
productes indicant entre parèntesis el seu
estat físic
, i a continuació
la variació
energètica, expressada generalment com a
Δ
H
).
Exemples: CH
4
(g)
+ 2 O
2
(g)
→
CO
2
(g)
+ 2 H
2
O(l)
Δ
H
0
= –
kJ
2 H
2
(g)
+ O
2
(g)
→
2 H
2
O(l)
Δ
H
0
= –571,
kJ
H
2
(g)
+ ½
O
2
(g)
→
H
2
O(l)
Δ
H
0
= –258,
kJ
2 H
2
O(l)
→
2 H
2
(g)
+ O
2
(g)
Δ
H
0
= +571,
kJ
4.4. Entalpia est 4.4. Entalpia est
à à
ndard de ndard de
reacci
reacci
ó
ó
,
,
H
H
0 0
Arbitràriament:
L’entalpia normal de formació
de qualsevol
element
en la seva forma de referència a la temperatura T, és
zero
L’
entalpia estàndard (molar) de formació
d’un compost
H
f
0
, és
igual a la variació
d’entalpia de la reacció
en la qual es
forma 1 mol
d’aquest compost a la
pressió
constant d’1 atm
i una temperatura
de 25°C,
a partir dels elements que el componen en els seus estats
estables a aquesta pressió
i temperatura
També
s’anomena
calor de formació
Exemple.
Formació
d’aigua a partir d’O
2
i H
2
H
2
(g, 1 atm, 25ºC) + 1/2 O
2
(g, 1 atm, 25ºC)
H
2
0
(l, 1atm, 25ºC)
H
r
=
285,8 kJ
H
f
0
[ H
2
O(l)] = -
285,8 kJ
Entalpia estàndard de formació,
H
f
0
NOTA. H
subst.
No es
pot
determinar i es
defineix
H
f
o
L’
entalpia estàndard de combustió
d’una substància,
H
c
0
, és la
variació
d’entalpia que es produeix en cremar un mol de la substància
en el seu estat estàndard (
1 atm
de pressió
i 25°C)
per obtenir els
productes corresponents en aquest estat.
Entalpia estàndard de combustió,
H
c
0
També
s’anomena
calor de combustió
Exemple 7 (p Exemple 7 (p
à à
g. 81)g. 81)