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Termodinámica: Conceptos Clave de Energía Interna, Entropía, Entalpía y Trabajo

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Termodinámica: Conceptos Clave

Energía Interna (U)

La energía interna del sistema es la suma de las energías de todas sus partículas (energía cinética interna y energía potencial interna). En un gas ideal, donde las moléculas solo tienen energía cinética y los choques son perfectamente elásticos, la energía interna depende únicamente de la temperatura.

El cambio de energía interna de un sistema (ΔU) se puede expresar como: ΔU = q + w (calor + trabajo).

Entropía (S)

La entropía es una Seguir leyendo “Termodinámica: Conceptos Clave de Energía Interna, Entropía, Entalpía y Trabajo” »

Conceptos Clave de Termodinámica: Energía, Entalpía y Entropía

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Conceptos Fundamentales de Termodinámica

Variables y Funciones de Estado

  • Variables extensivas: Dependen de la cantidad total de materia presente en el sistema.
  • Variables intensivas: No dependen de la cantidad total de materia del sistema.
  • Funciones de estado: Solo dependen del estado del sistema y no de las etapas intermedias. Sus variaciones solo dependen del estado inicial y final.

Tipos de Procesos

Entalpía de Combustión y Formación: Ejercicios Resueltos de Tolueno, Metano y Glucosa

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Entalpía de Combustión y Formación: Tolueno, Metano y Glucosa

Ejercicio 1: Tolueno

El tolueno (C7H8) es un hidrocarburo líquido importante en la industria orgánica, utilizado como disolvente y en la fabricación de tintes, colorantes, medicamentos y explosivos como el TNT. Si al quemar un gramo de tolueno se desprenden 42,5 kJ:

a) ¿Cuál será el valor de su entalpía de combustión?

b) Calcula la entalpía estándar de formación del tolueno, utilizando la ley de Hess.

Datos: Masas atómicas: Seguir leyendo “Entalpía de Combustión y Formación: Ejercicios Resueltos de Tolueno, Metano y Glucosa” »

Termodinámica: Entropía, Entalpía y Espontaneidad de las Reacciones

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Entropía y Variación

Según el segundo principio de la termodinámica, es imposible transformar íntegramente todo el calor en trabajo como único efecto. De forma paralela, se produce una variación en el orden de la materia.

La entropía (S) es una función de estado que considera el grado de desorden de un sistema. Matemáticamente, se define como el cociente entre el calor transferido de forma reversible y la temperatura a la que se produce.

El segundo principio de la termodinámica indica que Seguir leyendo “Termodinámica: Entropía, Entalpía y Espontaneidad de las Reacciones” »

Conceptos Fundamentales de Química: Enlace, Termodinámica y Equilibrio

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Geometría Molecular y Polaridad

H2O: Angular, polar. SiO2: Lineal, apolar. NH3: Pirámide trigonal, polar. BH3: Triángulo plano, apolar. CH4: Tetraedro, apolar. CH3Cl: Tetraedro no simétrico, polar. BeF2: Lineal, apolar. O2/N2/H2: Lineal, apolar.

Polar: ∑μ≠0, se establecen fuerzas de Van der Waals (dipolo-dipolo) y puentes de hidrógeno. Apolar: ∑μ=0, se establecen fuerzas de London.

Termodinámica

Entalpía (∆H): ∆Hr=(c*∆Hfc+d*∆Hfd)-(a*∆Hfa+b*∆Hfb). Entropía (∆S): mide el Seguir leyendo “Conceptos Fundamentales de Química: Enlace, Termodinámica y Equilibrio” »

Reacciones Químicas: Tipos, Ecuaciones y Aplicaciones

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Conceptos Básicos de las Reacciones Químicas

1. ¿Qué es una Reacción Química?

Una reacción química es un proceso en el que una o más sustancias (reactivos) se transforman en otra u otras sustancias distintas (productos). Al mezclar agua con sal no se producen sustancias nuevas, entre las partículas de agua y las de sal no se establecen verdaderos enlaces; si se evapora el agua, se puede recuperar la sal. Por el contrario, cuando mezclas vinagre con bicarbonato, se observa la formación de Seguir leyendo “Reacciones Químicas: Tipos, Ecuaciones y Aplicaciones” »

Cálculos de Entalpía y Combustión: Ejercicios Resueltos de Termoquímica

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Cálculos de Entalpía y Combustión: Ejercicios Resueltos de Termoquímica

Ejercicio 1: Obtención y Combustión del Benceno

3. El calor desprendido en el proceso de obtención de un mol de benceno líquido a partir de etino gas mediante la reacción: 3C2H2(g)  C6H6(l) es de -631 kJ. Calcule:

3.1. La entalpía estándar de combustión del C6H6(l) sabiendo que la entalpía estándar de combustión del C2H2(g) es -1302 kJ·mol-1.

3.2. El volumen de etino, medido a 25ºC y 15 atm (1519,5 kPa), necesario Seguir leyendo “Cálculos de Entalpía y Combustión: Ejercicios Resueltos de Termoquímica” »

Termodinámica Química: Espontaneidad, Entalpía y Entropía

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Teoría Termoquímica

a) Las reacciones endotérmicas tienen lugar de forma espontánea a temperaturas elevadas. b) ¿Un proceso exotérmico y con aumento de orden será siempre espontáneo?

a) La espontaneidad de una reacción química viene determinada por la variación de la energía libre de Gibbs (ΔG), que viene dada por la expresión: ΔG = ΔH – TΔS. Si la reacción es endotérmica, el término entrópico TΔS debe ser mayor que ΔH, para que la reacción sea espontánea (ΔG < 0). Esto Seguir leyendo “Termodinámica Química: Espontaneidad, Entalpía y Entropía” »

Termodinámica y Cinética Química: Entalpía, Reacciones, Velocidad y Combustibles

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Entalpía de Reacción y Termodinámica Química

Cuando un proceso tiene lugar a presión constante, el calor de reacción se denomina variación de entalpía (ΔH). Si las condiciones son de 1 atm de presión y 25ºC, se escribe ΔHº. La entalpía es una magnitud relativa a la energía del estado inicial o final del sistema. Por tanto, se mide la variación de entalpía.

Entalpía de Formación

La entalpía de formación, ΔH0f, es el calor que se absorbe o se desprende cuando se forma un mol de Seguir leyendo “Termodinámica y Cinética Química: Entalpía, Reacciones, Velocidad y Combustibles” »

Ejercicios Resueltos de Termoquímica: Entalpía, Espontaneidad y Equilibrio

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Problemas adicionales resueltos

la combustión del ácido fórmico (coo) produce anidrido carbónico y agua.Ls entalpias d formación estándar del anidrido carbónico y del agua liquida son – 405 y – 286 kj/mol,respectivamente,y la entalpía d formación estándar del ácido fórmico s – 415 kj/mol.

  1. escribe ls ecuaciones d formación ajustadas xa l dióxido d carbono,l agua y l ácido fórmico,a partir d sus elementos.

  2. Calcula la entalpía d combustión estándar del ácido fórmico,considerando Seguir leyendo “Ejercicios Resueltos de Termoquímica: Entalpía, Espontaneidad y Equilibrio” »