contenido teórico de la practica n°4 - laboratorio de química ii

8/19/2019 Contenido teórico de la Practica n°4 - Laboratorio de química II

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Calor de reacción

El calor de reacción, Qr se define como la energía absorbida por un sistema cuando los productos de una reacción se llevan a la misma temperatura de los reactantes. Para una definición

completa de los estados termodinámicos de los productos y de los reactantes, también esnecesario especificar la presión. Si se toma la misma presión para ambos, el calor de reacción esigual al cambio de entalpía del sistema, ∆H r . En este caso podemos escribir

Ec. 1.1

!os calores de reacción se calculan a partir de los calores de formación. E"emplo

El calor de reacción en este caso es igual a los calores de formación de los productos menos los calores de formación de los reactivos

Ec. 1.2

Ec. 1.3

€€€€ α "#$para productos

€€€ α "%$ para reactivos

∆H&ref %$ reacción e'otérmica (se desprende calor)


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∆H&ref #$ reacción endotérmica (se absorbe calor)

El calor de formación es el calor necesario para formar un producto a partir desus componentes.

*ariación del calor de reacción con la temperatura.

Ec. 1.5

!a forma más com+n de e'presar calores específicos es en forma polinómica

Ec. 1.6

Ec. 1.7

siendo

Ec. 1.8

Ec. 1.9

Ec. 1.10


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onciendo€∆p y€∆H$&ref podemos calcular €∆H& .

*ariación del calor de reacción con la presión

Se puede demostrar -ue

Ec. 1.11

Si se trata de gases ideales

Ec. 1.12

y por lo tanto podemos escribir

sustituyendo esta e'presión e integrando la e'presión de partida obtenemos

ya -ue , nos -ueda


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Ec. 1.13

es decir, el calor de reacción permanece constante al variar la presión.

Calor de reacción

En un sistema termodinámico cerrado en el -ue tenga lugar una reacción

a / b0 c / d1

se produce una rotura de enlaces y formación de otros, por lo -ue 2abrá unavariación de la energía interna del sistema.

Se denomina calor de reacción a la cantidad de energía calorífica -ue elsistema 2a de ceder o absorber para -ue la temperatura permane3ca constantedurante todo el proceso de la reacción -uímica.

Si el medio e'terior recibe energía la reacción se denomina e'otérmica y si elsistema absorbe energía se llama endotérmica. En las reacciones e'otérmicas, senecesita menos calor para romper los enlaces del -ue se desprender al formar losnuevos, y en las reacciones endotérmicas, ocurre al contrario, se necesita más calor

para romper los enlaces del -ue se desprende al formar los nuevos.

1e acuerdo con el criterio termodinámico de signos, para una reacción e'otérmica, el calor de reacción será negativo y para una endotérmica será positivo.

Si la reacción es a volumen constante ∆4 5 Qv

reacciones de este tipo pueden ser


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a. 6eacciones -ue se producen en un recipiente cerrado.

b. 6eacciones entre sólidos o lí-uidos sin desprendimiento de gases.

c. 6eacciones entre gases en las -ue el n+mero de moles permanece constante.

Si la reacción se reali3a a presión constante, el calor de reacción Q p es igual a lavariación de la entalpía

Q p 5 ∆H

2ora bien, para poder comparar los calores de reacciones distintas es precisoconocer ba"o -ué condiciones se están llevando a cabo y el estado físico de los distintos

componentes de la reacción (gas, lí-uido o sólido). Para ello se define un estado estándar ocondiciones estándar -ue corresponde a la forma física más estable de cual-uier cuerpo puroa la presión de 7 atm y 89:, (a diferencia de las condiciones normales -ue tienen lugar a presión 7 atmósfera y temperatura $: ).

!as entalpías determinadas en condiciones estándar se denominan entalpías estándar

y se representan de la siguiente manera H:.

Calor de formacion

Entalpía de formación

La entalpía de formación ( ) de un compuesto químico es la variación de entalpía de lareacción de formación de dicho compuesto a partir de las especies elementales que lo componen,en su forma más abundante. Por ejemplo, la entalpía de formación del agua, formadapor hidrógeno o!ígeno, sería equivalente a la entalpía de reacción de hidrógenodiatómico o!ígeno diatómico.

"sí, la entalpía de formación de un compuesto es la energía necesaria para formar un mol de dichocompuesto a partir sus elementos, medida, normalmente, en unas condiciones de referencia

estándar, # atm de presión una temperatura de $%& ' ($ *).+sta entalpía es negativa cuando se trata de una reacción e!otrmica, que desprende calor,mientras que es positiva cuando es endotrmica.

3.

https://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno_diat%C3%B3micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno_diat%C3%B3micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno_diat%C3%B3micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno_diat%C3%B3micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno_diat%C3%B3micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno_diat%C3%B3micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno_diat%C3%B3micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADa


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Propiedades de las reacciones

Energía de reacción

En toda reacción química se absorbe o desprende energía (normalmente comocalor o luz). Esto se debe a que al romperse y formarse enlaces se absorbe y se

desprende energía respectivamente. Según criterios energéticos las reacciones se

clasifican en

Exotérmicas (desprenden energía! se les asocia signo negativo). "a energía

liberada en los nuevos enlaces que se forman es mayor que la empleada en los

enlaces que se rompen.

Endotérmicas (absorben energía! se les asocia signo positivo). "a energía

absorbida en los enlaces que se rompen es mayor que la desprendida en los

enlaces que se forman.

Energía y rapidez de reacción

En todas las reacciones -uímicas ocurren cambios de energía, es decii; se puede absorber oliberar energía en forma de calor, lu3, energía eléctrica, etcétera.

Si en una reacción se libera energía en forma de calor; decimos -ue la reacción esexotérmica; si la energía es absorbida, entonces la reacción es endotérmica.

!a manera de e'presar esto en el lengua"e de las reacciones -uímicas es mediante elsímboloH (cambio de entalpía), -ue precedido de un signo negativo ( -H) indica -ue la

energía es liberada; otra forma de e'presar lo mismo es

H < O, esto es, -ue

H es menor -ue cero. Si en la reacción se absorbe energía, se antepone un signo + (+H) o bien en suforma e-uivalenteH > O (H es mayor -ue cero).

E"emplos

! (") + O2 (!) !O (")# H < 0

H! (") + O2 (!) H!O (")# H < 0

!o anterior lo podemos resumir en este cuadro


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El símbolo H representa la entalpía del sistema y es una función con propiedades seme"antes ala energía interna ( U ). uando los procesos se llevan a cabo a presión constante, es másconveniente utili3ar la función entalpía.

4n e"emplo de una reacción e'otérmica com+n es la combustión del gas naturalCH$(!) + 2 O2(!) CO2(!) + 2H2O(l )#H < 0

Se obtienen unas 7<


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O3 +%O %O2 + O2

en un ciclo natural -ue evita la producción e'cesiva de ozono en la superficie.

Sin embargo, pruebas reali3adas en el laboratorio demuestran -ue ciertos tipos de 2idrocarburos producidos con los gases de combustión de los motores (sobre todo de la gasolina de los

autotransportes) parecen alterar este ciclo natural del %O2. Estos 2idrocarburos reaccionan conel o'ígeno y los productos formados reaccionan a su ve3 con el %O para formar %O2. En estaforma, se aumentan las proporciones de O3 y O2 al ser eliminado el %O.

&anto el e'ceso de O3 como el de %O2 son peligrosos para plantas y animales. El %O2 es un gas picante, de olor dul3ón, de color café amarillento (@usted recuerda el color delllamado smog?). Btro efecto peligroso es -ue cuando este e'ceso de %O2 reacciona con vapor de agua se forma el ácido nítrico (H%03), compuesto muy conocido, -ue forma parte de lallamada lluvia ácida, otro de los desastres de las ciudades muy contaminadas. Btro componentede la lluvia ácida, el más importante, es el ácido sulf+rico ( H2*O$) -ue se forma debido a une'ceso del elemento a3ufre (*) también presente en el petróleo. El a3ufre, durante lacombustión, forma *O2 y *O3, -ue se combinan con las moléculas deH2O

*O3+ H2O

H2*O$

!a energía asociada con las reacciones -uímicas está relacionada con las energías de uniónentre los átomos -ue forman las moléculas. Este proceso es comple"o, ya -ue durante unareacción algunas uniones -uímicas se rompen y otras se forman. Por e"emplo, en la formacióndel o3ono a partir de o'ígeno

O2 + O O3

Se rompenuniones (seabsorbe energía para romperlas)

Se formanuniones (al

formarse se liberaenergía pero enmenor cantidad)

6esultado neto la energía se absorbe.

En el caso de la reacción de combustión del gas natural (metano)

CH$ + 2O2 CO2 + 2H2O


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Se rompenuniones CH

Se rompenuniones O2

(Se absorbemenos energía)

Se formanuniones CO

Se formanuniones OH

(Se libera másenergía)

6esultado neto se libera energía.

En los motores de combustión interna de la mayoría de los automóviles, se aprovec2a la energía-ue se desprende de la combustión de la gasolina. l -uemarse el combustible dentro delcilindro, el gas formado genera el movimiento del pistón y posteriormente este movimientosirve para mover las ruedas del automóvil. 1esafortunadamente sólo 8$ C de la energíacontenida originalmente en el combustible se transforma efectivamente en traba"o +til, esto es,

gran parte de la energía se desperdicia.onocer los cambios de energía asociados con una determinada reacción -uímica nos ayudará adeterminar las posibilidades de -ue esta reacción ocurra fácilmente en la naturale3a. En general,es más fácil -ue se den reacciones e'otérmicas, ya -ue las endotérmicas re-uieren de unsuministro de energía. Sin embargo, conocer el H de una reacción no es suficiente paraasegurar -ue esta reacción ocurrirá o no. &ambién es necesario conocer otras característicascomo, por e"emplo, la necesidad de una cierta energía de activación para -ue se inicie lareacción. Estos aspectos no son temas del presente libro por lo -ue sugerimos al lector interesado revisar un libro de termodinámica básica.

Por otra parte, el conocimiento de las variables termodinámicas tampoco nos será de utilidad para establecer la rapide3 con -ue puede ocurrir una reacción. 6ecordemos -ue latermodinámica clásica sólo estudia sistemas en e-uilibrio. !a rapide3 de una reacción -uímicase suele e'presar en términos de cantidad de productos obtenidos por unidad de tiempo o,alternativamente, cantidad de reactivos -ue se consumen por unidad de tiempo. El estudio de larapide3 con -ue puede ocurrir una reacción y los factores -ue afectan dic2a rapide3,corresponde a otra rama de la -uímica la cinética química.

EEC,&O/C

En la sección anterior 2emos visto cómo están asociadas las reacciones -uímicas con loscambios de energía, principalmente en su forma de calor.

El ingenio del 2ombre 2a permitido construir sistemas en los -ue se utili3an otras reacciones

-uímicas -ue liberan energía, pero no en forma de calor sino como una corriente eléctrica. Sonlas conocidas pilas, una de cuyas versiones utili3amos diario para proveer de energía diversosaparatos portátiles como radios de transistores, grabadoras, linternas, etc. Esta pila com+n es laDpila secaD o pila de !eclanc2é.

sí como algunas reacciones -uímicas nos proporcionan energía eléctrica, en ocasiones podemos utili3ar el proceso inverso si aplicamos corriente eléctrica a un sistema -uímico, podemos producir reacciones -uímicas y lograr -ue la energía -uede acumulada como energíainterna en los productos de la reacción. 4n caso interesante es el acumulador -ue utili3an los


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automóviles, ya -ue en él se presenta la interconversión de energía eléctrica y -uímica. Para-ue el motor arran-ue se re-uiere de energía eléctrica, la cual es proporcionada por unareacción -uímica -ue se produce en el acumulador. 4na ve3 puesto el motor en marc2a, undispositivo genera corriente eléctrica -ue es suministrada al acumulador para recargarloD. Sicuidamos el acumulador, el ciclo de cargadescarga se puede llevar a cabo miles de veces.

6eacción -uímica en elacumulador ( + C

+ )→ Energía eléctrica

Energía eléctrica →6eacción -uímica inversa

en el acumulador (C+ + )

1ebido a los problemas de contaminación, los investigadores de todo el mundo están

perfeccionando los automóviles eléctricos. En gran medida, el buen é'ito de este tipo detransporte se basa en la invención de acumuladores más eficientes.

Feneralmente asociamos la energía eléctrica con un flu"o de electrones en el interior de unmaterial conductor. Sin embargo, en los sistemas electro-uímicos, el transporte de carga sereali3a también gracias a un movimiento de átomos y moléculas con carga, llamados iones.

4.

Entalpía de disolución

!a enal4a de "olción, enal4a de di"olción o calor de di"olción es el cambio de entalpía asociadoa la disolución de una sustancia en un solvente a presión constante.

El calor de solución es una de las tres dimensiones del análisis de solubilidad. Se e'presa másfrecuentemente en GImol a temperatura constante. El calor de solución de una sustancia está definidocomo la suma de la energía absorbida, o energía endotérmica (e'presada en GImol DpositivosD), y laenergía liberada, o energía e'otérmica (e'presada en GImol DnegativosD).

1ebido a -ue el calentamiento disminuye la solubilidad de un gas, la disolución de los gases ese'otérmica. onsecuentemente, al disolverse un gas en un solvente lí-uido, la temperatura disminuye,mientras -ue la solución contin+a liberando energía. Jste es un efecto del incremento en el calor o de laenergía re-uerida para atraer a las moléculas de soluto y solvente Ken otras palabras, esta energía superaa la energía re-uerida para separar a las moléculas del solvente. uando el gas está disuelto

completamente (eso es puramente teórico dado -ue ninguna sustancia puede disolver infinitamente)K elcalor de solución estará al má'imo.

El proceso de disolución puede verse, termodinámicamente, como si consistiera en tres etapas

7. 6uptura de las atracciones solutosoluto (endotérmica), por e"emplo la energía reticular en el casode las sales.

https://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Solventehttps://es.wikipedia.org/wiki/Solventehttps://es.wikipedia.org/wiki/Solubilidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Joule_(unidad)https://es.wikipedia.org/wiki/Joule_(unidad)https://es.wikipedia.org/wiki/Joule_(unidad)https://es.wikipedia.org/wiki/Molhttps://es.wikipedia.org/wiki/Molhttps://es.wikipedia.org/wiki/Endot%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Endot%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Exot%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_reticularhttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_reticularhttps://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Solventehttps://es.wikipedia.org/wiki/Solubilidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Joule_(unidad)https://es.wikipedia.org/wiki/Molhttps://es.wikipedia.org/wiki/Endot%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Exot%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_reticular


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8. 6uptura de las atracciones solventesolvente (endotérmica), por e"emplo el enlace de2idrógeno en el agua.


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uando una sustancia se disuelve en otra, se conoce a las dos sustancias, respectivamente, como el soluto

y el disolvente. El soluto se disuelve debido a -ue las fuer3as de atracción -ue 2ay entre sus moléculas y

las del disolvente son mayores -ue las e'istentes entre sus propias moléculas. uando se a=ade al agua

una sustancia como el a3+car, empie3an a de"ar suscristales moléculas de a3+car para me3clarse con las de

agua. !as sustancias iónicas, como las sales, se desintegran en iones positivos y negativos; la sal com+n,

por e"emplo, se descompone en iones de sodio (?a/) y cloruro (l ).

El proceso de disolución no se produce todo en un solo sentido. En cual-uier momento 2ay moléculas -ue

entran en la solución y otras -ue salen de ella. 1esde luego, 2ay más moléculas o iones disolviéndose -ue

las o los -ue están volviendo a los cristales. Pero si e'iste suficiente soluto, se llega por +ltimo a una fase

en la -ue el disolvente no puede contener más moléculas disueltas. En este punto, el cuerpo soluto y el

-ue está en estado sólido establecen un e-uilibriodinámico (el n+mero de moléculas -ue se disuelven es

igual -ue el de las -ue de"an la solución) y decimos -ue la solución está saturada. Para obtener

cristales sólidos de una solución saturada sólo 2ace falta evaporar el disolvente, lo -ue reduce la cantidad

saturada, obligando al sólido e'cedente a salir de la solución.

4na subida de temperatura aumenta generalmente tanto la velocidad de disolución como la cantidad de

soluto -ue puede contener el disolvente. El enfriamiento produce el efecto opuesto, y si se enfría una

solución saturada se forman cristales sólidos. Es posible, sin embargo, enfriar algunas soluciones

saturadas sin -ue se produ3ca cristali3ación. Esto se traduce en la formación de una solución

sobresaturada. En algunos aspectos, disolver una sustancia es como fundirla. !as moléculas o los iones de

la solución se me3clan con moléculas lí-uidas, ra3ón por la -ue se comportan como moléculas lí-uidas.

uando una sustancia se funde, absorbe calor (calor latente de fusión). cuando algunas sustancias,

como el cloruro amónico, se disuelven en agua, absorben también calor (menor -ue el calor latente

de fusión).

En cambio, otras sustancias desprenden calor al disolverse; el 2idró'ido sódico, por e"emplo, y el ácido

sulf+rico, desprenden gran cantidad de calor al disolverse en agua. Esto se debe a -ue produce cierta dosis

de enlace -uímico entre las moléculas de esas sustancias y las del agua, con liberación de energía en

forma de calor.

!í-uidos y gases pueden también disolverse en lí-uidos. El alco2ol, por e"emplo, se disuelve en agua y lo

2acen también el o'ígeno y el an2ídrido carbónico.

diferencia de sólidos y lí-uidos, los gases son menos solubles a temperaturas altas. Por esa ra3ón se

puede e'traer un gas de una solución aumentando la temperatura. !a reducción de presión libera también a

un gas disuelto, como ocurre al abrir una botella de refresco con gas.

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!os árboles obtienen el agua por ósmosis a través de sus raíces, cuya capa superficial es una membrana

semipermeable, por la -ue pasa el agua 2acia el contenido, más concentrado, de las células interiores. El agua

asciende después por el árbol y se pierde finalmente en el aire por los diminutos poros de las 2o"as. Este proceso evita -ue las raíces -ueden empapadas de agua. Se puede demostrar el proceso de la ósmosis mediante

este simple aparato (arriba derec2a), consistente en un tubo invertido cerrado por una membrana

semipermeable. El tubo contiene una solución (verde) y el vaso

un disolvente (amarillo). !a ósmosis 2ace -ue el disolvente pase

por la membrana, elevando el nivel del lí-uido del tubo.

5. Calor4ero eialene en a!a

El recipiente donde se reali3an las e'periencias en las -ue se producen variaciones de calor se llama calorímetro.

Se trata de un recipiente -ue contiene el lí-uido en el -ue se vaa estudiar la variación del calor y cuyas paredes y tapa deben aislarlo al má'imo del e'terior.

4n termo de paredes dobles con vacío entre ellas es en principio uncalorímetro aceptable para el rigor de nuestras e'periencias. El termo sellama vaso 1eTar y lleva el nombre del físico y -uímico escocés ames1eTar pionero en el estudio de las ba"as temperaturas.

&iene una tapa aislante y perforada para introducir un termómetro y unagitador.

Eialene en a!a de n calor4ero

uando un lí-uido contenido en un calorímetro recibe calor (energía) la absorbe, pero también laabsorben las paredes del calorímetro. !o mismo sucede cuando pierde energía. Esta intervención delcalorímetro en el proceso se representa por su e-uivalente en agua su presencia e-uivale a a=adir allí-uido -ue contiene los gramos de agua -ue asignamos a la influencia del calorímetro y -ue llamamosDe-uivalente en aguaD. El De-uivalente en aguaD viene a ser Dla cantidad de agua -ue absorbe o desprendeel mismo calor -ue el calorímetroD.

http://cienciaexplicada.com/propiedades-de-las-soluciones.htmlhttp://cienciaexplicada.com/propiedades-de-las-soluciones.htmlhttp://buscabiografias.com/cgi-bin/verbio.cgi?id=4774http://buscabiografias.com/cgi-bin/verbio.cgi?id=4774http://cienciaexplicada.com/propiedades-de-las-soluciones.htmlhttp://buscabiografias.com/cgi-bin/verbio.cgi?id=4774http://buscabiografias.com/cgi-bin/verbio.cgi?id=4774


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Para calcular el e-uivalente en agua de un calorímetro dado procedemos de la siguiente manera

>edidos con la probeta 7$$ c.c de agua (7$$ g), la vertemos en un vaso de precipitados y calentamos2asta su temperatura de ebullición. 1e"amos 2ervir el agua y anotamos la temperatura de ebullición. Ennuestra e'periencia resultó -ue ese día era de :.

Ec2amos 7$$ g de agua en el calorímetro y esperamos a -ue se alcance el e-uilibrio con el calorímetro.notamos la temperatura de e-uilibrio 7O :.

=adimos el agua caliente al calorímetro y anotamos la temperatura -ue se alcan3a y se mantiene unosinstantes antes de -ue empiece a descender. Bbtuvimos 98 :.

Para los cálculos procedemos

: erdido ; = !anado

$,7 N7O$ (98)5$,7 N7O$ (987O) / E- N7O$ (987O)

E-uivalente en agua5$,$


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de calor), la cantidad de energía liberada puede calcularse fácilmente. uando la fuente de calor es unob"eto caliente de temperatura conocida, el calor específico y el calor latente pueden ir midiéndose seg+nse va enfriando el ob"eto. El calor latente, -ue no está relacionado con un cambio de temperatura, es laenergía térmica desprendida o absorbida por una sustancia al cambiar de un estado a otro, como en el casode lí-uido a sólido o viceversa. uando la fuente de calor es una reacción -uímica, como sucede al

-uemar un combustible, las sustancias reactivas se colocan en un envase de acero pesado llamado bomba.Esta bomba se introduce en el calorímetro y la reacción se provoca por ignición, con ayuda de una c2ispaeléctrica.

!os calorímetros suelen incluir su e-uivalente, para facilitar cálculos. El e-uivalente en agua delcalorímetro es la masa de agua -ue se comportaría igual -ue el calorímetro y -ue perdería igual calor enlas mismas circunstancias. 1e esta forma, solo 2ay -ue sumar al agua la cantidad de e-uivalentes.

Calorímetro de carga seca

En comparación con los instrumentos posteriores la precisión era muy modesta con una incertidumbre de8C para la versión coa'ial y 7 a 8,9C para las versiones de guía de ondas. ?o obstante, estos dise=osestablecieron la dirección general para los siguientes instrumentos.

?ueva precisión en cargas y conectores desarrollados en los a=os $ llevaron a una nueva generación decalorímetros coa'iales con me"or rendimiento e incertidumbre deba"o de $,9C para frecuencias mayoresde los O FH3.

!os calorímetros operan a niveles de potencia entre 7$$ mU y 7$ U respectivamente.

!a carga de un calorímetro es un elemento crítico. Es deseable -ue ésta pueda ser acoplada eléctricamente

y -ue tenga un muy pe-ue=o error de e-uivalencia, -ue es igual a la rf disipada y a la potencia dc -ue pueden producir la misma lectura de temperatura.

omponentes esenciales

• la carga donde la potencia es disipada.

• línea de transmisión aislada isotérmicamente la cual conecta la entrada a la carga.

• un sensor de temperatura.

ncionaieno ?@"ico

>uc2os calorímetros utili3an el principio de carga dual, en el cual una absorbe mientras -ue la segundaact+a como temperatura de referencia mientras más aumenta el calor, lo mismo pasa con la temperatura.

El sensor de temperatura registra la diferencia entre las temperaturas de las dos cargas.

https://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttps://es.wikipedia.org/wiki/Masahttps://es.wikipedia.org/wiki/Masahttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttps://es.wikipedia.org/wiki/Masahttps://es.wikipedia.org/wiki/Agua


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En teoría, los efectos de las fluctuaciones de la temperatura e'terna se cancelan debido a la simetría. Sinembargo, si los alrededores no tienen una temperatura uniforme, el gradiente de temperatura puede causar error.

El elemento de absorción de la carga es usualmente un t!in "ilm resistor , aun-ue dieléctricos de ba"as

pérdidas son usados para las versiones de guías de ondas. El sensor de temperatura es montado en el ladode afuera de la carga en una posición donde no es influenciado directamente por los camposelectromagnéticos. Siendo ésta una de las características distintivas de un calorímetro y es esencial parasu alta precisión.

EAeco Belier

onsiste en -ue la circulación de corriente en un sentido produce un calentamiento y al circular en el otrosentido produce un enfriamiento.

icrocalor4ero

Es el tipo de calorímetro más usado. Estrictamente 2ablando, no es un medidor de potencia pero es uninstrumento para determinar la eficiencia efectiva de un monta"e bolométrico.

Lue originalmente inventado para la calibración de metal Tire bolometers, pero termistores y películas bolométricas también pueden ser calibradas por este método.

ncionaieno

ntes de comen3ar la medición, el monta"e bolométrico es insertado dentro del calorímetro, donde act+a

como la carga, cuando la medición es completada el bolómetro es removido y entonces puede ser usadocomo una referencia calibrada.

Brocediieno de cali?ración

El puente suple una dc para mantener la resistencia del elemento bolómetro a un valor especificado r .ntes de comen3ar la medición r" la sensitividad g# de la termopila es determinada (vI$) notando lasubida en volta"e de salida de la termopila cuando la dc es aplicada.

*uando la potencia rf es aplicada, la potencia disipada en el elemento es mantenida constante porel puente, pero la potencia es disipada adicionalmente en las paredes en cualquier otro lugar del

montaje.

Calorímetro de flujo

!a potencia es medida a través del calor de un fluido -ue fluye a través de la carga. 4na indicación de la potencia es dada por la subida en la temperatura del fluido pasando del orificio de entrada al de salida.


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Caracer4"ica"

!as versiones de guías de ondas utili3an como fluido de traba"o agua. >ientras -ue el coa'ial utili3aaceite y es construido para ba"as frecuencias. ire también puede ser usado, pero el uso de gases crea un problema adicional a causa del calor debido a la compresibilidad.

!os calorímetros de flu"o pueden mane"ar mayores potencias -ue los tipos estáticos. Su principalaplicación es para potencias de muc2os Tatts. Para medir las subidas de temperatura en un calorímetrousualmente se emplean termopilas, termómetros de resistencia y algunas veces termistores.

Calorimetría

*alorímetro de hielo utili-ado por Lavoisier .

!a calorier4a mide el calor en una reacción -uímica o un cambio de estado usando un instrumentollamado calorímetro. Pero también se puede emplear un modo indirecto calculando el calor -ue losorganismos vivos producen a partir de la producción de dió'ido de carbono y de nitrógeno (urea enorganismos terrestres), y del consumo de o'ígeno.

%& 5 cambio de energía interna

omo la presión no se mantiene constante, el calor medido no representa el cambio de entalpía.

Calorimetría a presión constante

El calor medido es igual al cambio en la energía interna del sistema menos el traba"o reali3ado

omo la presión se mantiene constante, el calor medido representa el cambio de entalpía.

https://es.wikipedia.org/wiki/Lavoisierhttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cambio_de_estadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Calor%C3%ADmetrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_internahttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_internahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Lavoisierhttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cambio_de_estadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Calor%C3%ADmetrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_internahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADa


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B&C,/C 1

1.- ,,O

1E&E6>V?VW? 1E! EQ4V*!E?&E E? F4 1E 4? !B6X>E&6B.

2.- ODE,/O

alcular el e-uivalente en agua de varios calorímetros de dos tipos y reali3ar una tabla comparativa.

3.- %E%,O ,EF&/CO

Esta práctica se basa en la ecación del eili?rio Grico, seg+n la cual la cantidad de calor cedida alenfriarse por un lí-uido -ue se introduce en el calorímetro será igual a la cantidad de calor ganada por ellí-uido -ue ya 2abía dentro y por el propio calorímetro. sí, la cantidad de calor ganada por el calorímetro esigual a la constante del calorímetro (G) por la variación de temperatura -ue éste 2a sufrido (tft8).

m7Ye7Y(t7tf) 5 m8Ye8Y(tft8) / GY(tft8)

C (calI:) 5 m7Ye7Y(t7tf) m8Ye8Y(tft8) I (tft8) Con"ane del calor4ero

El efecto de la capacidad calorífica del calorímetro e-uivale a considerar incrementada la masa de agua -ue2ay en su interior y suponer -ue se usa un calorímetro de capacidad calorífica nula. !a cantidad de agua -ueabsorbería la misma cantidad de calor -ue el calorímetro por el cambio de temperatura es el e-uivalente enagua del calorímetro (m


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8 alorímetros 1eTar (, 0)

7 Placa calefactora ó 7 mec2ero 0unsen / re"illa

7 *aso de precipitados de N$$ ml

7 Probeta de 89$ ml

7 &ermómetro de mercurio

7 &ermómetro digital

7 0a=o termostático

5.- B&OC,O EBEO

gua desioni3ada

Hay -ue tener en cuenta las condiciones ambientales del laboratorio. En este caso son

• 2umedad M8,8C

• temperatura 8$,7:

Se 2a repetido el proceso, tal y como lo 2emos descrito en el diagrama de procesos, con los diferentescalorímetros -ue 2ay en el laboratorio. sí 2emos 2allado la G de todos ellos

CCO* B& H& * C,E*. E O* CO&E,&O* (C)

Puesto -ue la densidad del agua es 7 grIml, podemos considerar -ue el volumen es igual a la masa y así tomar los 8$$ ml de agua como 8$$ gr.

Calorímetro nº1

t7 5 $: m7.e7.(t7tf) 5 m8.e8.(tft8) / G(tft8)

t8 5 87: 8$$.7.($


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Calorímetro nº3


t8 5 87: 8$$.7.($


21/66

tf 5


22/66


23/66


24/66


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'º en#ayo


t8 5 7M,: 8$$.7.($


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t85 8$,O: 8$$.7.($


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6 . Proceso espontáneo

4n roce"o e"on@neo es, en termodinámica, la evolución en el tiempo de un sistema en el cual selibera energía libre, usualmente en forma de calor , 2asta alcan3ar un estado energético más estable. !a

convención de signos en los cambios de la energía libre sigue la convención general para medidastermodinámicas, en la cual una liberación de energía libre desde el sistema corresponde a un cambionegativo en la energía libre, pero un cambio positivo para los alrededores.

4n proceso espontáneo es capa3 de proceder en una dirección dada, tal como se escribe o es descrita, sinnecesidad de -ue dic2o acto sea reali3ado por una fuente e'terior de energía. El término es usado parareferirse a procesos macroscópicos en los cuales la entropía se incrementa; tal como la difusión de unafragancia en un cuarto, la fusión de 2ielo en agua tibia, la disolución de sal en agua, o la o'idación del2ierro.

!as leyes de la termodinámica gobiernan la dirección de un proceso espontáneo, asegurando -ue si un

n+mero suficientemente grande de interacciones individuales (como átomos colisionando) estáninvolucrados, entonces la dirección del proceso siempre estará en la dirección del incremento de entropía(debido a -ue el incremento de la entropía es un fenómeno estadístico).

Criterios de espontaneidad

Para un proceso a temperatura y presión constantes, el cambio en la energía libre de Fibbs, RF, es

El signo de RF depende de los signos de los cambios en entalpía (RH) y entropía (RS), así como dela temperatura absoluta (&, en [elvin). RF cambia de positivo a negativo (o viceversa) en el valor donde & 5 RHIRS.

• uando RF es negativo, un proceso o reacción -uímica ocurre espontáneamente en la direccióndada.

• uando RF es positivo, el proceso o reacción -uímica ocurre espontáneamente en la direccióninversa a como está dada.

• uando RF es cero, el proceso se encuentra en e-uilibrio, sin -ue tome lugar un cambio neto a

través del tiempo.

Podemos además distinguir cuatro casos con la regla descrita anteriormente, por medio de e'aminar los signos de los dos términos en el lado derec2o de la ecuación.

• uando RS es positivo y RH es negativo, un proceso es espontáneo.

https://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_termodin%C3%A1micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_termodin%C3%A1micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_librehttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_librehttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Entrop%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Entrop%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_la_termodin%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_la_termodin%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_estad%C3%ADsticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_libre_de_Gibbshttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_libre_de_Gibbshttps://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_absolutahttps://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_termodin%C3%A1micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_librehttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Entrop%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_la_termodin%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_estad%C3%ADsticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_libre_de_Gibbshttps://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_absoluta


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• uando RS es positivo y RH es positivo, un proceso es espontáneo a altas temperaturas, donde elcarácter endotérmico del proceso (indicado por RH) "uega un pe-ue=o rol en el balance final.

• uando RS es negativo y RH es negativo, un proceso es espontáneo a ba"as temperaturas, dondeel carácter e'otérmico del proceso a2ora sí resulta importante.

• uando RS es negativo y RH es positivo, un proceso no es espontáneo a ninguna temperatura, pero el proceso inverso es espontáneo.

Procesos espontáneos con disminución de entropía

!a segunda ley de la termodinámica dicta -ue para cual-uier proceso espontáneo el cambio deentropía del sistema debe ser mayor o igual a cero, sin embargo, una reacción -uímica espontánea puede resultar en un cambio negativo en la entropía. Esto no contradice a la segunda ley, debido a-ue tal reacción debe tener un cambio negativo de entalpía (energía térmica) suficientemente grande-ue el incremento en la temperatura de los alrededores de la reacción resulta en un incremento

suficientemente grande en la entropía, -ue el cambio global en la entropía es positivo. Esto significa-ue el cambio de entropía de los alrededores se incrementa lo suficiente debido al carácter e'otérmico de la reacción -ue compensa el signo negativo en RS del sistema, y debido a -ue elcambio global de entropía es igual al cambio de entropía de los alrededores más el cambio deentropía del sistema, (RS 5 RSalrededores / RSsistema), el cambio global en la entropía es a+n positivo.

Espontaneidad y rapidez de un proceso

Espontaneidad no implica -ue un proceso, como puede ser una reacción -uímica, ocurra a granvelocidad. Por e"emplo, la transformación de diamantes en grafito es un proceso espontáneo, pero

-ue ocurre muy lentamente, tomando millones de a=os. !a rapide3 de una reacción es independientede la espontaneidad, dependiendo más bien de la cinética -uímica de la reacción. ada reactivo en un proceso espontáneo tiene una tendencia a formar el producto correspondiente. Esta tendencia estárelacionada a la estabilidad. !a estabilidad es alcan3ada por una sustancia si ésta se encuentra en unestado de mínima energía o en un estado de má'ima aleatoriedad. \nicamente uno de estos dos casos puede ser aplicado a la ve3. Por e"emplo, el agua convirtiéndose a 2ielo es un proceso espontáneo por-ue el 2ielo es más estable debido a su ba"a energía. Sin embargo, la formación de agua estambién un proceso espontáneo debido a -ue las moléculas de agua están en un estado más aleatorio.

!os recreos de la Química D!a espontaneidad de los procesos -uímicosD.

Hace unos días los alumnos de 8: de 0ac2illerato volvieron a poner en práctica una serie de e'periencias

relativas a diferentes roce"o" 4ico" con las -ue -uisieron manifestar sucar@cer eLoGrico P

https://es.wikipedia.org/wiki/Segunda_ley_de_la_termodin%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Segunda_ley_de_la_termodin%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Segunda_ley_de_la_termodin%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_reacci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cin%C3%A9tica_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cin%C3%A9tica_qu%C3%ADmicahttp://fqsaja.blogspot.com/2011/04/la-espontaneidad-de-los-procesos.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Segunda_ley_de_la_termodin%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_reacci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cin%C3%A9tica_qu%C3%ADmicahttp://fqsaja.blogspot.com/2011/04/la-espontaneidad-de-los-procesos.html


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a?iGn e"on@neo, com+n a todos ellos, además de constatar las diferencias e'istentes entre los

mismos a la 2ora de poner de relieve dic2as propiedades.

Esta ve3 la sesión e'perimental se desarrolló en el transcurso de un recreo para, de esta manera, no

alterar el desarrollo normal de las clases, ra3ón por la -ue -uedó bauti3ada, tanto ésta como otras -ue

puedan venir más adelante, con el nombre de lo# recreo# de la 0$ímica

omen3aron la sesión con una breve introducción relativa al significado del concepto

Re"onaneidadS aplicado a las reacciones -uímicas, la cual os transcribimos a continuación

Se dice de un proceso -uímico -ue es espontáneo cuando presenta una mayor tendencia a producirse en

un sentido -ue en el contrario y, además, sucede sin una intervención e'terior -ue act+e de una manera

continua.

En la espontaneidad de un proceso influye el signo de la energía intercambiada y la variación en el

desorden correspondiente a las partículas del sistema, de tal modo -ue, cual-uiera -ue sea la temperatura

a la -ue tenga lugar una reacción en la -ue se desprenda energía y aumente el desorden, dic2a reacción

será espontánea. Esta es la ra3ón de -ue la mayor parte de las reacciones -uímicas -ue se verifican

espontáneamente en condiciones estándar sean e'otérmicas, es decir, se trate de reacciones en las -ue se

desprende energía. En el caso de las reacciones e'otérmicas la energía liberada se transforma, de energía

en forma -uímica, en otras formas como son energía térmica, luminosa o sonora; con cierta frecuencia

van, además, acompa=adas de emisión de llamas y 2umo.

continuación, procedieron a demostrarnos con un e"emplo -ue e'isten reaccione" 4ica"

eLoGrica" -ue son e"on@nea" a eerara a?iene P re"ión ordinaria.

Se trata de la reacción enre el eran!anao de oa"io P la !licerina

7N [>nBN(s) / N


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luminosa. Sin embargo, a pesar de ser éste un proceso espontáneo, se necesita de un aporte de energía

inicial para -ue se produ3ca. Esta energía suele darse en forma de calor, con lo -ue el papel alcan3a una

temperatura ^ punto de inflamación ^ a la -ue se inicia el rápido progreso de una reacción en cadena. Btro

modo de aumentar la velocidad de reacción es a=adiendo una sustancia "unto con los reactivos -ue

disminuya el valor de la energía de activación. Esta sustancia recibe el nombre de catali3ador.

1espués nos mostraron como e"emplo de reacción eLoGrica P e"on@neaI en la -ue la energía de

activación se alcan3a mediante el aore de ener!4a GricaI la reacción correspondiente a la "4ne"i" del

"lAro de cinc a partir de sus elementos.

_n(s) / S(s) ] _nS(s)

&ambién se producen

Zn(s) + ½ O2(g) ZnO(s)-amarillo en caliente, blanco en frío-

S(s) + O2(g) SO2(g)

En el vídeo siguiente podéis seguir lo contado 2asta a-uí

Hay procesos en los -ue la energía de activación se consigue mediante el aore de ener!4a ec@nica a

lo" reacio". -uí se citaron los dos e"emplos siguientes

a. &eacción enre el Aó"Aoro roTo P el clorao de oa"io.

< PN(s, ro"o) / 7$ [lB


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cabe3a, y en un lado de la ca"a una me3cla de fosforo ro"o, vidrio en polvo y cola. !a cabe3a de la cerilla

sólo se enciende al frotarla contra esta capa.

b. e"coo"ición del riPodro de niró!eno.

En primer lugar sinteti3aron el compuesto en el laboratorio, y después procedieron a su descomposición;

este +ltimo es el -ue sirvió, en este caso, como e"emplo de proceso e'otérmico y espontáneo.

7:) Síntesis del ?V


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_n(s) / ?HN ?B


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los signos e los os t/rminos en el lao erec1o e la ecuaciónuano "S es positio y "% es negatio, un proceso es espont.neouano "S es positio y "% es positio, un proceso es espont.neo a altas temperaturas, one elcar.cter e0ot/rmico el proceso (inicao por "%) uega un peue3o rol en el balance finaluano "S es negatio y "% es negatio, un proceso es espont.neo a baas temperaturas, one elcar.cter e0ot/rmico el proceso a1ora sí resulta importante

uano "S es negatio y "% es positio, un proceso no es espont.neo a ninguna temperatura, pero elproceso inerso es espont.neo

8roce#o# e#pont9neo# con di#min$ción de entropía!a segunda ley de la termodinámica dicta -ue para cual-uier proceso espontáneo el cambio de entropiadel sistema debe ser mayor o igual a cero, así una reacción -uímica espontánea puede resultar en uncambio negativo en la entropía. Esto no contradice a la segunda ley, debido a -ue tal reacción debe tener un cambio negativo de entalpía (energía térmica) suficientemente grande -ue el incremento en latemperatura de los alrededores de la reacción resulta en un incremento suficientemente grande en laentropía, -ue el cambio global en la entropía es positivo. Esto significa -ue el cambio de entropía de losalrededores se incrementa lo suficiente debido al carácter e'otérmico de la reacción -ue compensa el

signo negativo en RS del sistema, y debido a -ue el cambio global de entropía es igual al cambio deentropía de los alrededores más el cambio de entropía del sistema, (RS 5 RSalrededores / RSsistema), elcambio global en la entropía es a+n positivo.

E#pontaneidad y rapidez de $n proce#oEspontaneidad no implica -ue un proceso, como puede ser una reacción -uímica, ocurra a gran velocidad.Por e"emplo, la transformación de diamantes en grafito es un proceso espontáneo, pero -ue ocurre muylentamente, tomando millones de a=os. !a rapide3 de una reacción es independiente de la espontaneidad,dependiendo más bien de la cinética -uímica de la reacción. ada reactivo en un proceso espontáneo tieneuna tendencia a formar el producto correspondiente. Esta tendencia está relacionada a la estabilidad. !a

estabilidad es alcan3ada por una sustancia si ésta se encuentra en un estado de mínima energía o en unestado de má'ima aleatoriedad. \nicamente uno de estos dos casos puede ser aplicado a la ve3. Por e"emplo, el agua convirtiéndose a 2ielo es un proceso espontáneo por-ue el 2ielo es más estable debido asu ba"a energía. Sin embargo, la formación de agua es también un proceso espontáneo debido a -ue lasmoléculas de agua están en un estado más aleatorio.


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6as reacciones energónicas pueen transcurrir si se ?empua? o ?tira? e ellas con un proceso e0ergónico

(aumentano e estabilia, lo ue prouce un incremento negatio e la energía libre)

Tirando de la reacción

Se puee ?tirar? e los reactios a tra/s e una reacción energónica, si los prouctos e la reacción

esaparecen r.piamente ebio una reacción e0ergónica subsiguiente 6a concentración e los

prouctos e la reacción energónica ebe mantenerse siempre baa para ue la reacción 1abieno

alcan8ao el estao e transición, se e r.piamente inolucraa en un proceso e0ergónico 1asta un

estao final mas estable

Empujando la reacción


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Para una reacción en estado estándar (a una presión estándar (# /ar ), unas concentracionesestándar (# molar ) de todos los reactivos productos).

Constante de equilibrio

Las reacciones endergónicas se manifiestan durante los procesos anabólicos1 de manera que,requieren que se le a2ade energía a los reactivos, se le suma energía (contiene más energía libreque los reactivos). Por otro lado, durante las reacciones e!ergónicas se libera energía comoresultado de los procesos químicos (ej, el catabolismo de macromolculas). La energía libre seencuentra en un estado organi-ado, disponible para trabajo biológico 3til. Las reaccionesendergónicas se llevan a cabo con la energía liberada por las reacciones e!ergónicas. Lasreacciones e!ergónicas pueden estar acopladas con reacciones endergónicas. 4eacciones deo!idación5reducción (redo!) son ejemplos de reacciones e!ergónicas endergónicas acopladas.

La constante de equilibrio de la reacción está relacionado a 6G por la relación7

donde T es la temperatura absoluta R es la constante universal de los gases ideales. 8nvalor positivo de 6G entonces implica

de modo que a partir de las cantidades de estequiometricas una reacción se moverían

hacia la i-quierda del equilibrio no a la derecha.

9in embargo, las reacciones endergónica son bastante frecuentes en la naturale-a, especialmenteen la bioquímica fisiología. "lgunos ejemplos de reacciones endergónicas en clulas incluela síntesis de proteínas, el bombeo de :a ;' que produce la conducción nerviosa la contracciónmuscular .

+sto es debido a que la reacciones endergónicas (no espontáneas) están asociadas a reaccionesespontáneas de forma que el incremento de energía libre total si que es negativo

considerando ambas reacciones globalmente.

Haciendo que las reacciones endergónicas transcurran

Las reacciones endergónicas pueden transcurrir si se


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Tirando de la reacción

9e puede P @moneda universal de energía@ de todos los organismos vivos. Los cambios e!ergónicosliberan energía en forma de calor.

7.

CO& de /*OC/F% /%,&OCC/F%

1esde el punto de vista de la ingeniería -uímica resulta de gran importancia saber, -ue gran cantidad de lasindustrias -uímicas utili3an ampliamente la transferencia de calor en sus procesos. Pero si bien es cierto -uela &ermo-uímica establece las bases teóricas del mane"o del calor en las reacciones -uímicas, desde el punto de vistae'perimental, la calorimetría nos permite

-ué tanto calor como una forma de la energía absorbida o desprendida está presente en una reacción. 1eterminaresta energía presente en una reacción es posible ba"o dos condiciones termodinámicas; ya sea a presión constante, oa volumen constante.

https://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_trifosfatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_trifosfatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_difosfatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_trifosfatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_difosfato


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Para determinar e'perimentalmente en un calorímetro, la energía absorbida o desprendida de una reacción como esel caso particular del calor de disolución del carbonato de sodio, es conveniente primeramente plantear una ecuacióndel balance general de calor en el sistema, es decir.

(7).En esta ecuación es necesario distinguir, -uién gana energía en el sistema y -uién la cede. En el caso particular -ue

nos plantea el proyecto e'perimental, la reacción de disolución, resulta de la forma

(") + (ac) (ac) + di"olción (8)

.

notamos -ue al disolverse el compuesto DD en el disolvente D0D; esta reacción de disolución es la parte del sistema-uecede el calor, y por lo tanto la ecuación (7) se transforma en

(


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Este proyecto e'perimental tiene como finalidad -ue el alumno apli-ue los conocimientos ad-uiridos en laciencia de la -uímica, en la parte correspondiente a calorimetría, y para servir como un antecedente en lasasignaturas de fisico-uímica, en lo referente a termo-uímica y como una introducción a la de 0alance de alor. laobtención de series de valores reales obtenidos e'perimentalmente para su aplicación en las ecuaciones del calor. 1eigual forma se pretende -ue el alumno sea capa3 de utili3ar las gráficas obtenidas y determinar dic2o fenómeno realempleado para tal fin.

B&OVEC,O EWBE&/E%,

eerinación del Calor de i"olción del car?onao de "odio, llevando primeramente el sistema a une-uilibrio térmico para posteriormente determinar la variación de la entalpía como consecuencia de la disolución dela sal en cuestión.

El dise=o de e'perimento a reali3ar, considera, al menos, los siguientes puntos (ver también la secciónDómo elaborar un Proyecto de VnvestigaciónD, del portal)

• 6ealice una introducción acerca del tópico de calorimetría, Dalor de disoluciónD y aplí-uela alcaso de estudio de este e'perimento.

• Haga una breve e'posición acerca de -ué va a medir y como lo 2ará.

• Vnfórmese de los detalles del arreglo e'perimental, e'pli-ue la función de cada una de sus partes y presente un es-uema detallado del armado de éste. Presente un listado del material -ue se re-uiereen la sesión e'perimental.

• alcule la preparación de las soluciones re-ueridas y e'pli-ue como las preparará durante lasesión e'perimental.

• nalice y discuta la ecuación para calcular el calor de disolución. @Por -ué se utili3a estaA

• Encuentre la información de los calores específicos de las especies -ue participan en la reacción.

• delante el tratamiento y las ecuaciones -ue le permitirán desarrollar el análisis de datos.

/*EXO EWBE&/E%,

,E&/E* &EC,/O*

&ermómetro gua (H2O)

*asos de precipitados arbonato de sodio %a2CO3

Soporte universal

0ureta

http://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htmhttp://es.geocities.com/ciencia_basica_ii/index.htm


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`El RH de disolución del carbonato de sodio (%a2CO3) resulta de -6.90 Ycal. J ol (7)

Que es calor de solución ó de disolución? i"olcione" endoGrica" P eLoGrica"

uando se disuelve un soluto en un disolvente, en general, se produce un intercambio de energía -ue semanifiesta en un aumento o disminución de la temperatura del sistema. El calor absorbido o liberado sedenomina calor de disolución. Si el proceso de disolución es e'otérmico, se libera calor y la temperaturadel sistema aumenta. Si el proceso es endotérmico, se absorbe calor y la temperatura del sistemadisminuye.En una disolución e'otérmica la energía del disolvente más la del soluto, por separado, es mayor -ue laenergía del disolvente y el soluto una ve3 me3clados. !a diferencia de energía es lo -ue conocemos comocalor de disolución o entalpía de disolución (cuando el proceso tiene lugar a presión constante). En este

caso es una entalpía negativa, puesto -ue en el estado final el sistema tiene menos energía -ue el inicial.En una disolución endotérmica ocurre lo contrario, la energía del estado inicial (soluto y disolvente porseparado) es menor -ue la energía del estado final (la disolución). Por tanto, la entalpía es positiva.

¿Qué importancia tiene el calor de disolución de una

sustancia?

onocer la transferencia de calor o entalpia en las reacciones -uimicas para determinar la condicin e'otrmica oendotermica de las mismas 1esde el punto de vista de la ingeniería -uímica resulta de gran importancia saber, -uegran cantidad de las industrias -uímicas utili3an ampliamente la transferencia de calor en sus procesos. Pero si bien

es cierto -ue la &ermo-uímica establece las bases teóricas del mane"o del calor en las reacciones -uímicas, desde el punto de vista e'perimental, la calorimetría nos permite cuantificar -ué tanto calor como una forma de la energíaabsorbida o desprendida está presente en una reacción. 1eterminar esta energía presente en una reacción es posible

ba"o dos condiciones termodinámicas; ya sea a presión constante, o a volumen constante.

8.

6eacción e'otérmicaSe denomina reacción eLoGrica a cual-uier reacción -uímica -ue desprenda energía, ya sea como lu3o calor ,7 o lo -ue es lo mismo con una variación negativa de la entalpía; es decir RH. El prefi"o eLo significa2acia fuera. Por lo tanto se entiende -ue las reacciones e'otérmicas liberan energía. onsiderando -ue , 0, y 1 representen sustancias genéricas, el es-uema general de una reacción e'otérmica se puede escribir de lasiguiente manera

+ Z C + + calor

Bcurre principalmente en las reacciones de o'idación. uando estas son intensas pueden generar fuego. Si dosátomos de 2idrógeno reaccionan entre sí e integran una molécula, el proceso es e'otérmico.

H / H 5 H8

https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_t%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_exot%C3%A9rmica#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_exot%C3%A9rmica#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Variaci%C3%B3n_de_la_entalp%C3%ADa_est%C3%A1ndar_de_formaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_oxidaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_oxidaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_t%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_exot%C3%A9rmica#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Variaci%C3%B3n_de_la_entalp%C3%ADa_est%C3%A1ndar_de_formaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_oxidaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno


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RH 5 7$N GcalImol

Son cambios e'otérmicos las transiciones de gas a lí-uido (condensación) y de lí-uido a sólido(solidificación).

4n e"emplo de reacción e'otérmica es la combustión.

!a reacción contraria, -ue consume energía, se denomina reacción endotérmica.

Reacción endotérmica

9e denomina reacción endotrmica a cualquier reacción química que absorbe energía.

9i hablamos de entalpía (A), una reacción endotrmica es aquella que tiene un incremento deentalpía o 6A positivo. +s decir, la energía que poseen los productos es maor a la de los reactivos.

Las reacciones endotrmicas especialmente las relacionadas con el amoníaco impulsaron unapróspera industria de generación de hielo a principios del siglo BCB. "ctualmente el frío industrial segenera con electricidad en máquinas frigoríficas.

Ejemplo de reacción endotérmica

8n ejemplo de reacción endotrmica es la producción del o-ono (DE). +sta reacción ocurre en lascapas altas de la atmósfera, gracias a la radiación ultravioleta proporcionada por la energía del 9ol.>ambin se produce esta reacción en las tormentas, en las pro!imidades de las descargaselctricas.

ED$ $DE 1 6A F G

ntro. no. 1 Reacciones exotérmicas endotérmicas

La energía se conserva durante las reacciones químicas. +n una reacción pueden considerarse dosfases diferenciadas7 en primer lugar, los enlaces químicos de los reactivos se rompen, luego sereordenan constituendo nuevos enlaces. +n esta operación se requiere cierta cantidad de energía,que será liberada si el enlace roto vuelve a formarse. Los enlaces químicos con alta energía seconocen como enlaces Hfuertes


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+l segundo principio sugiere la e!istencia de una escala de temperatura absoluta con un ceroabsoluto de temperatura. +l tercer principio de la termodinámica afirma que el cero absoluto nopuede alcan-arse por ning3n procedimiento que conste de un n3mero finito de pasos. +s posibleacercarse indefinidamente al cero absoluto, pero nunca se puede llegar a l.

%a le cero de la termodinámica

?os cuerpos en equilibrio trmico con un tercero están en equilibrio trmico entre sí.

La definición de equilibrio trmico nos basta para construir una escala de temperatura. Para ello seescoge un sistema, llamado termómetro, con la característica que posea alguna propiedad quevaríe cuando se le coloque en contacto trmico con otros sistemas (el caso representativo es ladilatación del mercurio en un tubo capilar). *uando el termómetro se pone en equilibrio trmico conel hielo en el punto de fusión, se hace una marca sobre el similar, cuando se sumerge en agua en elpunto de ebullición a nivel del mar, se hace la marca de #GG *. Por ultimo, se divide la escala cienintervalos iguales se acabó. *ontamos con un termómetro que usa la escala llamada centígrada ocelcius.

:o ha que confundir calor con temperatura, aunque al lenguaje cotidiano nos traicione (estamosacostumbrados a decir que un cuerpo esta Ocaliente cuando su temperatura es alta, tal ves deaquí es donde proviene la confusión)

• La temperatura es una propiedad de los sistemas.

• El calor es una forma de energía en transito que solamente aparece al atravesar la

frontera de un sistema durante un proceso.

• Por tanto, no debemos decir que los cuerpos tienen calor, pero en cierta dirección, pero

la temperatura nunca uye.

• La temperatura se mide en grados

• El calor se mide en oules

• El calor siempre uye de los obetos que est!n a temperatura alta "acia los que tiene

temperatura baa. #unca se "a observado lo contrario, ni que "aya un uo neto de

calor entre dos cuerpos a la misma temperatura.

• La temperatura del sistema, $s, y la de los alrededores, $a, determinan entonces la

dirección en la que uye el calor en un proceso %cuando la frontera permite latransferencia&. El calor entra al sistema cuando $a ' $s( el calor sale del sistema en

cuanto $a ) $s.

E&TR'P()

La segunda le de la termodinámica da una definición precisa de una propiedad llamada entropía.La entropía puede considerarse como una medida de lo pró!imo o no que se halla un sistema al


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equilibrio1 tambin puede considerarse como una medida del desorden (espacial trmico) delsistema. La segunda le afirma que la entropía, o sea, el desorden, de un sistema aislado nuncapuede decrecer. Por tanto, cuando un sistema aislado alcan-a una configuración de má!imaentropía, a no puede e!perimentar cambios7 ha alcan-ado el equilibrio. La naturale-a parece puesHpreferir< el desorden el caos. Puede demostrarse que el segundo principio implica que, si no se

reali-a trabajo, es imposible transferir calor desde una región de temperatura más baja a una regiónde temperatura más alta.

+l segundo principio impone una condición adicional a los procesos termodinámicos. :o basta conque se conserve la energía cumplan así el primer principio. 8na máquina que reali-ara trabajoviolando el segundo principio se denomina Omóvil perpetuo de segunda especie, a que podríaobtener energía continuamente de un entorno frío para reali-ar trabajo en un entorno caliente sincoste alguno. " veces, el segundo principio se formula como una afirmación que descarta lae!istencia de un móvil perpetuo de segunda especie.

+l descubrimiento de que toda la materia está formada por molculas proporcionó una basemicroscópica para la termodinámica. 8n sistema termodinámico formado por una sustancia pura

puede describirse como un conjunto de molculas iguales, cada una de las cuales tiene unmovimiento individual que puede describirse con variables mecánicas como la velocidad o elmomento lineal. +n ese caso, debería ser posible, al menos en principio, calcular las propiedadescolectivas del sistema resolviendo las ecuaciones del movimiento de las molculas. +n ese sentido,la termodinámica podría considerarse como una simple aplicación de las lees de la mecánica alsistema microscópico.

Los objetos de dimensiones normales, a escala humana, contienen cantidades inmensas demolculas (del orden de #G$Q). 9uponiendo que las molculas fueran esfricas, harían falta tresvariables para describir la posición de cada una otras tres para describir su velocidad. ?escribir así un sistema macroscópico sería una tarea que no podría reali-ar ni siquiera la maor

computadora moderna. "demás, una solución completa de esas ecuaciones nos diría dónde estácada molcula qu está haciendo en cada momento. 8na cantidad tan enorme de informaciónresultaría demasiado detallada para ser 3til demasiado fuga- para ser importante.

Por ello se dise2aron mtodos estadísticos para obtener los valores medios de las variablesmecánicas de las molculas de un sistema deducir de ellos las características generales delsistema. +stas características generales resultan ser precisamente las variables termodinámicasmacroscópicas. +l tratamiento estadístico de la mecánica molecular se denomina mecánicaestadística, proporciona a la termodinámica una base mecánica.

?esde la perspectiva estadística, la temperatura representa una medida de la energía cintica

media de las molculas de un sistema. +l incremento de la temperatura refleja un aumento en laintensidad del movimiento molecular. *uando dos sistemas están en contacto, se transfiere energíaentre sus molculas como resultado de las colisiones. +sta transferencia contin3a hasta que sealcance la uniformidad en sentido estadístico, que corresponde al equilibrio trmico. La energíacintica de las molculas tambin corresponde al calor, , junto con la energía potencial relacionadacon las interacciones entre las molculas, constitue la energía interna de un sistema.


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La conservación de la energía, una le bien conocida en mecánica, se transforma en el primer principio de la termodinámica, el concepto de entropía corresponde a la magnitud del desorden aescala molecular. 9uponiendo que todas las combinaciones de movimientos moleculares son igualde probables, la termodinámica demuestra que cuanto más desordenado sea el estado de unsistema aislado, e!isten más combinaciones que pueden dar lugar a ese estado, por lo que ocurrirá

con una frecuencia maor. La probabilidad de que se produ-ca el estado más desordenado esabrumadoramente maor que la de cualquier otro estado. +sta probabilidad proporciona una baseestadística para definir el estado de equilibrio la entropía.

*efinición Termodinámica de Entropía

La desigualdad de *lusiuss es válida para cualquier ciclo, no importando si este es reversible o no.9i se considera ahora un ciclo reversible que es recorrido primero en un sentido luego en el otroLuego, como el ciclo es reversible, la temperatura del sistema mientras intercambia calor con unafuente cualquiera es igual a la temperatura de sta.

?e esta manera, la 3nica forma de cumplir ambas ecuaciones es que ambos trminos sean igualesa G no distintos. 9e Dbtiene de esta forma un resultado mu importante que se puede enunciar dela siguiente forma7 "Cuando un sistema recorre un ciclo reversible y se divide la cantidad (diferencial) de Calor suministrada al sistema de cada punto, por su temperatura en ese punto, la

suma de todos esos cocientes es nula" .

*efinición de Entropía+

Para un ciclo reversible como el de la figura, en donde los puntos # $ son dos puntoscualesquiera, la integral cerrada anterior se puede descomponer *omo se vio anteriormente, paraun ciclo reversible las dos cantidades del lado derecho son iguales, lo que implica que la cantidadintegrada corresponde a una diferencial e!acta. +n otras palabras no depende del camino elegido,

sino de los valores iniciales finales.

Ejemplo de cálculo de Entropía+

" continuación se calculará el aumento de +ntropía al calentar agua a presión atmosfricaconstante desde los $GG' (hielo) hasta los QGG' (vapor recalentado).

La transformación se encuentra representada por la curva abcdef se consideran despreciables lasvariaciones de los calores específicos durante la evolución7

• La primera etapa va desde *++- a los *3-

• El aumento de Entropía cuando se funde el "ielo es/


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•

0l calentar el agua desde *3- "asta los 33-, el aumento de Entropía es/

• En el proceso de vapori1ación a 33-/

• 2inalmente al calentar el vapor "asta los ++-/

,ariaciones de Entropía en procesos irreversibles.

?ado que la +ntropía es una función de estado, lo relevante para su cálculo son los estadosiniciales finales. +sto significa que si calculamos la variación de +ntropía por uncamino reversible entre dos estados inicial final, utili-ando la formula a vista, será la misma quesi se calcula para un proceso irreversible.

"La Entropía no puede ser destruida pero puede ser creada"

Dtra forma de mirar este enunciado es diciendo que todos los sistemas cerrados que evolucionande forma irreversible, lo hacen hacia estados de maor +ntropía. "sí, anali-ando los estadosiniciales finales de una evolución irreversible, se puede determinar la dirección del cambio que seproducirá tambin su espontaneidad. *om3nmente en la utili-ando una equivalencia a lasevoluciones de gases, se asocia el concepto de +ntropía al de desorden de las partículas.

• 4emans5y, 6.7., 8Calor y $ermodin!mica8, 6c9ra:;ico %?@@+&

• Ae $eresa, B.6., Lumen, 6, 3* %?@@3&

!ntro. &o. - Reacciones de oxidación reducción

+n algunos casos, como en la combustión, las reacciones se producen de forma rápida. Dtrasreacciones, como la o!idación, tienen lugar con lentitud. La cintica química, que estudia lavelocidad de las reacciones, contempla tres condiciones que deben darse a nivel molecular paraque tenga lugar una reacción química7 las molculas deben colisionar, han de estar situadas demodo que los grupos que van a reaccionar se encuentren juntos en un estado de transición entre


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los reactivos los productos, la colisión debe tener energía suficiente para crear el estado detransición transformarlo en productos.

Las reacciones rápidas se dan cuando estas tres condiciones se cumplen con facilidad. 9inembargo, si uno de los factores presenta cierta dificultad, la reacción resulta especialmente lenta.

La velocidad de la reacción aumenta en presencia de un catali-ador, una sustancia que no resultaalterada o se regenera, por lo que el proceso contin3a. La me-cla de gases hidrógeno o!ígeno atemperatura ambiente no e!plota, pero si se a2ade platino en polvo la me-cla e!plosiona al cubrirsela superficie del platino con el o!ígeno absorbido. Los átomos de platino alargan los enlaces de lasmolculas de D$, debilitándolos rebajando la energía de activación. Los átomos de o!ígenoreaccionan rápidamente con molculas de hidrógeno, colisionando contra ellas formando agua regenerando el catali-ador. Las fases por las que pasa una reacción constituen el Hmecanismo dereacción


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tienen una función esencial en los organismos vivos donde aceleran reacciones que de otra formarequerirían temperaturas que podrían destruir la maoría de la materia orgánica.

8n catali-ador en disolución con los reactivos, o en la misma fase que ellos, se llama catali-ador homogneo. +l catali-ador se combina con uno de los reactivos formando un compuesto intermedio

que reacciona con el otro más fácilmente. 9in embargo, el catali-ador no influe en el equilibrio dela reacción, porque la descomposición de los productos en los reactivos es acelerada en un gradosimilar. 8n ejemplo de catálisis homognea es la formación de trió!ido de a-ufre haciendoreaccionar dió!ido de a-ufre con o!ígeno, utili-ando ó!ido nítrico como catali-ador. La reacciónforma momentáneamente el compuesto intermedio dió!ido de nitrógeno, que luego reacciona con elo!ígeno formando ó!ido de a-ufre. >anto al principio como al final de la reacción e!iste la mismacantidad de ó!ido nítrico.

8n catali-ador que está en una fase distinta de los reactivos se denomina catali-ador heterogneo ode contacto. Los catali-adores de contacto son materiales capaces de absorber molculas de gaseso líquidos en sus superficies. 8n ejemplo de catali-ador heterogneo es el platino finamente divididoque catali-a la reacción de monó!ido de carbono con o!ígeno para formar dió!ido de carbono. +sta

reacción se utili-a en catali-adores acoplados a los automóviles para eliminar el monó!ido decarbono de los gases de escape.

+!isten ciertas sustancias llamadas promotoras, que no tienen capacidad catalítica en sí, peroaumentan la eficacia de los catali-adores. Por ejemplo, al a2adir al3mina a hierro finamentedividido, sta aumenta la capacidad del hierro para catali-ar la obtención de amoníaco a partir deuna me-cla de nitrógeno e hidrógeno. Por otra parte, los materiales que reducen la eficacia de uncatali-ador se denominan venenos. Los compuestos de plomo reducen la capacidad del platinopara actuar como catali-ador1 por tanto, un automóvil equipado con un catali-ador para controlar laemisión de gases necesita gasolina sin plomo. "ctualmente los catali-adores son mu importantesen el mundo industrial. 8n área importante en la investigación actual es la catálisis de en-imas. Las

en-imas naturales se han utili-ado durante mucho tiempo en las industrias, pero en la actualidadsólo se dispone de menos de $G en-imas en cantidades industriales. Los biotecnólogos buscanformas de ampliar estos recursos de desarrollar en-imas semisintticas para tareas muespecíficas.

¿Cómo varia la temperatura de un sistema en un proceso

exotérmico y cómo en un endotérmico?

Exo, quiere decir "Hacia afuera" En estos casos cuando hablas de un proceso Exotérmico, Se refiere a

que en la reacción se produce calor.

Si tu colocas un termómetro, la temperatura aumenta

Endo: Quiere decir "Hacia adentro" En este tipo de reacciones, el sistema absorve calor.

En este caso si tú colocas un termómetro, la temperatura disminuye


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9.

Entalpía

Entalpía (del griego RSTUVW XenthálpYZ, [agregar calor\1 formado por R XenZ, [en\ STUVWXthálpYZ, [calentar\) es una magnitud termodinámica, simboli-ada con la letra A ma3scula, cuavariación e!presa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistematermodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno.

+n la historia de la termodinámica se han utili-ado distintos trminos para denotar lo que hoconocemos como [entalpía\. Driginalmente se pensó que esta palabra fue creada por ]mile*laperon 4udolf *lausius a travs de la publicación de la relación de *lausius5*laperon en Te!ollier team Tables and #ia$rams de #&$^, pero el primero que definió utili-ó el trmino[entalpía\ fue el holands Aei_e 'amerlingh Dnnes, a principios del siglo BB.#

+n palabras más concretas, es una función de estado de la termodinámica donde la variaciónpermite e!presar la cantidad de calor puesto en juego durante una transformación isobárica, esdecir, a presión constante en un sistema termodinámico, teniendo en cuenta que todo objetoconocido se puede entender como un sistema termodinámico. 9e trata de una transformación en elcurso de la cual se puede recibir o aportar energía (por ejemplo la utili-ada para un trabajomecánico). +n este sentido la entalpía es numricamente igual al calor intercambiado con elambiente e!terior al sistema en cuestión.

?entro del 9istema Cnternacional de 8nidades, la entalpía se mide habitualmente en joules que, enprincipio, se introdujo como unidad de trabajo.

+l caso más típico de entalpía es la llamada entalpía termodinámica. ?e sta cabe distinguir la función de 0ibbs, que se corresponde con la entalpía libre, mientras que la entalpía molar esaquella que representa un mol de la sustancia constituente del sistema.

Entalpía termodinámica

La entalpía (simboli-ada generalmente como 3, tambin llamada contenido de calor , calculadaen julios en el sistema internacional de unidades o tambin en _cal o, si no, dentro delsistemaanglosajón7 />8), es una función de estado e!tensiva, que se define como la transformada deLegendre de la energía interna con respecto del volumen.

*erivación

+l principio de estado establece que la ecuación fundamental de un sistema termodinámico puedee!presarse, en su representación energtica, como7

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donde 9 es la entropía, ` el volumen la composición química del sistema.

Para aquellos casos en los que se desee, sin perder información sobre el sistema, e!presar laecua

contenido teórico de la practica n°4 - laboratorio de química ii

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