Cuestionario de Termoquímica

1. ¿Qué es la Termoquímica? (del gr. thermos, calor y química) consiste en el estudio de las transformaciones que sufre la energía calorífica en las reacciones químicas, surgiendo como una aplicación de la termodinámica a la química.

2. ¿Cuáles son las consideraciones más frecuentes al estudiar la termoquímica? podemos considerar que

las reacciones químicas se producen a presión constante (atmósfera abierta, es decir, P=1 atm), o bien a volumen constante (el del receptáculo donde se estén realizando).

3. ¿En qué consiste el Proceso a presión constante? El calor intercambiado en el proceso es equivalente a

la variación de entalpía de la reacción. Qp = ΔrH

4. ¿En qué consiste el Proceso a volumen constante? El calor que se intercambia en estas condiciones equivale a la variación de energía interna de la reacción. Qv = ΔrU

5. ¿En qué consisten las funciones de estado? son las magnitudes que se emplean para describir el estado

de un sistema termodinámico.

6. ¿Qué es la Entalpía? es una magnitud termodinámica, simbolizada con la letra H mayúscula, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno.

7. ¿Como se mide la entalpía Dentro del Sistema Internacional de Unidades? en joules.

8. ¿Qué es la energía interna? La energía interna es el resultado de la contribución de la energía cinética

de las moléculas o átomos que lo constituyen, de sus energías de rotación, traslación y vibración, además de la energía potencial intermolecular debida a las fuerzas de tipo gravitatorio, electromagnético y nuclear.

9. ¿Qué es la entropía? (simbolizada como S) es una magnitud física que, mediante cálculo, permite

determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo.

10. ¿Qué describe la entropía? lo irreversible de los sistemas termodinámicos.

11. ¿De qué manera se maximiza la entropía? Esto se logra cuando el universo tiende a distribuir la energía uniformemente.

12. ¿Qué es la entalpía libre? Es conocida como energía libre de Gibbs, y es un potencial termodinámico,

es decir, una función de estado extensiva con unidades de energía, que da la condición de equilibrio y de espontaneidad para una reacción química (a presión y temperatura constantes).

13. ¿Qué es la presión (p)? Es la fuerza por unidad de área aplicada sobre un cuerpo en la dirección

perpendicular a su superficie. En el Sistema Internacional se expresa en pascales (Pa). La atmósfera es una unidad de presión comúnmente utilizada. Su conversión a pascales es: 1 atm ≅ 105 Pa.

14. ¿Qué es el volumen (V)? es el espacio tridimensional que ocupa el sistema. En el Sistema Internacional se expresa en metros cúbicos (m3). Si bien el litro (l) no es una unidad del Sistema Internacional, es ampliamente utilizada. Su conversión a metros cúbicos es: 1 l = 10-3 m3.

15. ¿Qué es la Temperatura (T ó t)? A nivel microscópico la temperatura de un sistema está relacionada

con la energía cinética que tienen las moléculas que lo constituyen. Macroscópicamente, la temperatura es una magnitud que determina el sentido en que se produce el flujo de calor cuando dos cuerpos se ponen en contacto. En el Sistema Internacional se mide en kelvin (K), aunque la escala Celsius se emplea con frecuencia. La conversión entre las dos escalas es: T (K) = t (ºC) + 273.

16. ¿Qué es la Masa (m ó n)? es la cantidad de sustancia que tiene el sistema. En el Sistema Internacional

se expresa respectivamente en kilogramos (kg) o en número de moles (mol).

17. En termodinámica, ¿Qué es la una variable extensiva? es una magnitud cuyo valor es proporcional al tamaño del sistema que describe. Esta magnitud puede ser expresada como suma de las magnitudes de un conjunto de subsistemas que formen el sistema original. Por ejemplo la masa y el volumen son variables extensivas.

18. En termodinámica, ¿Qué es la una variable intensiva? es aquella cuyo valor no depende del tamaño ni

la cantidad de materia del sistema. Es decir, tiene el mismo valor para un sistema que para cada una de sus partes consideradas como subsistemas del mismo. La temperatura y la presión son variables intensivas.

19. ¿Cuál es el principio cero de la termodinámica? Si pones en contacto un objeto con menor

temperatura con otro con mayor temperatura, ambos evolucionan hasta que sus temperaturas se igualan

20. ¿Cuál es la importancia experimental el principio cero de la termodinámica? permite construir

instrumentos que midan la temperatura de un sistema.

21. ¿Cómo se define el equilibrio termodinámico de un sistema? Es la condición del mismo sistema en el cual las variables empíricas usadas para definir o dar a conocer un estado del sistema (presión, volumen, campo eléctrico, polarización, magnetización, tensión lineal, tensión superficial, coordenadas en el plano x, y) no son dependientes del tiempo.

22. ¿Cuál es la Primera ley de la termodinámica? También conocida como principio de conservación de la

energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. En palabras llanas: "La energía no se crea ni se destruye: solo se transforma".

23. ¿Cuál es la Segunda ley de la termodinámica? Esta ley marca la dirección en la que deben llevarse a

cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrarse en un pequeño volumen).

24. ¿Cuál es la Tercera ley de la termodinámica? Afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual

al cero absoluto mediante un número finito de procesos físicos.

25. ¿Qué es un sistema termodinámico? es una parte del Universo que se aísla para su estudio.

26. ¿Qué es un sistema abierto? se da cuando existe un intercambio de masa y de energía con los

alrededores; es por ejemplo, un coche. Le echamos combustible y él desprende diferentes gases y calor.

27. ¿Qué es un sistema cerrado? se da cuando no existe un intercambio de masa con el medio

circundante, sólo se puede dar un intercambio de energía; un reloj de cuerda, no introducimos ni sacamos materia de él. Solo precisa un aporte de energía que emplea para medir el tiempo.

28. ¿Qué es un sistema aislado? se da cuando no existe el intercambio ni de masa y energía con los

alrededores; ¿Cómo encontrarlo si no podemos interactuar con él? Sin embargo un termo lleno de comida caliente es una aproximación, ya que el envase no permite el intercambio de materia e intenta impedir que la energía (calor) salga de él. El universo es un sistema aislado, ya que la variación de energía es cero \Delta E = 0.

29. ¿Qué es un medio externo o ambiente? Es todo aquello que no está en el sistema pero que puede

influir en él. Por ejemplo, consideremos una taza con agua, que está siendo calentada por un mechero. Consideremos un sistema formado por la taza y el agua, entonces el medio está formado por el mechero, el aire, etc.

30. ¿Qué es el Equilibrio térmico? Toda sustancia por encima de los 0 kelvin (-273,15 °C) emite calor. Si dos sustancias en contacto se encuentran a diferente temperatura, una de ellas emitirá más calor y calentará a la más fría. El equilibrio térmico se alcanza cuando ambas emiten, y reciben la misma cantidad de calor, lo que iguala su temperatura.