La Termodinámica

Universidad Pedagógica Nacional Francisco MorazánCentro Universitario de Educación a Distancia CUED - Tegucigalpa Espacio Formativo: Química general II ECN1503 Tema: La termodinámica Catedrático/Docente: Lic. Zunia Castro Presentado por: Cenia Yadira Cruz Izaguirre - 807199800006 Delcy Vanessa Ramírez García - 715200000429 Hansy Valentina Amaya Maradiaga - 708199400184 Yasli Deliany Álvarez Pinot - 803200300041

la TermodinÁmica

indice

introducción--------------------------------------------------1 Propiedades termodinámicas----------------------------------- 2 Primera ley de la termodinámica-------------------------------- 3 Ley de la Conservación de la Energía----------------------------3 Procesos Isotérmicos y Procesos Isobáricos ----------------------4 Resumen 1era Ley de la termodinámica-------------- -----------6 Termoquímica------------------------------------------------ 8 Segunda Ley de la Termodinámica------------------------------- 9 Entropia----------------------------------------------------9 Tercera ley de la termodinámica-------------------------------- 10 Cambios de entropia en las reacciones quimicas---------------- 11 Energia libre de Gibbs--------------------------------------- 13 Energia Libre y temperatura----------------------------------15 Energia libre y la constante de equilibrio----------------------- 16 Conclusiones-----------------------------------------------18 Bibliografia------------------------------------------------20

INTroduccion

introduccion

La termodinámica química se refiere a las conversiones de energía química en energía térmica y viceversa, que ocurren durante una reacción y estudia las variables conectadas a ellas, como la entalpía de enlace, la entropía de formación estándar, etc. Todas estas conversiones se realizan dentro de los límites de las leyes de la termodinámica. William Thomson, en 1749, acuñó el término termodinámica. La palabra termodinámica proviene de las raíces griegas θερμο- (thermo-) que significa 'calor', y δυναμικός (dynamikós), que a su vez deriva de δύναμις (dýnamis), que quiere decir 'fuerza' o 'potencia'.

PRopiedades termodinámicas

PRopiedades termodinámicas

Las propiedades termodinámicas son el calor (q), el trabajo (w) y la energía interna (E).

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

Primera ley de la termodinámica

Ley de la Conservación de la Energía

Constituye el primer principio de la termodinámica y establece que la energía no se crea, ni se destruye solo se transforma. Como consecuencia de ello, un aumento del contenido de energía de un sistema, requiere de una correspondiente disminución en el contenido de energía de algún otro sistema.

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

Procesos Isotérmicos y Procesos Isobáricos.

Proceso Isotérmico

Recordemos que en un proceso isotérmico, la temperatura se mantiene constante. La energía interna depende de la temperatura. Por lo tanto, si un gas ideal es sometido a un proceso isotérmico, la variación de energía interna es igual a cero.

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

Procesos Isotérmicos y Procesos Isobáricos.

Proceso Isocórico

En un proceso isoccórico, el volumen permance constante. En un proceso isocórico la variación del volumen sería nula, esto quiere decir que el sistema no ejercería ni recibiría trabajo. Si la variación del volumen es igual a cero, el trabajo también será igual a cero.

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

Resumen 1era Ley de la termodinámica

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

Resumen 1era Ley de la termodinámica

Termoquímica

Termoquímica

El cambio de energía que acompaña a una reacción química, se le conoce como entalpía de reacción o calor de reacción. Recuerden las reacciones químicas constituyen los sistemas. Cuando la reacción química (sistema), libera calor al entorno entonces se dice que se trata de una reacción exotérmica. Ecuación termoquímica Es la representación de un proceso termodinámico que puede ser un cambio físico o químico.

Segunda Ley de la Termodinámica

ENTROPÍA

La entropía ha estado asociada de diferentes formas con el grado de deatoriedad de un sistema o con el grado de distribución o dispersión de la energía entre los diversos movimientos de las moléculas del sistema El cambio de entropía es como un signo que indica si un proceso es espontáneo. Ilustremos esta generalización considerando de nuevo la fusión del hielo, designando el hielo y el agua como nuestro sistema.

La tercera ley de la termodinámica

INTERPRETACIÓN MOLECULAR DE LA ENTROPÍA

Entre menos energía haya almacenada, la entropía del sistema desciende. Si seguimos bajando la temperatura, ¿alcanzamos un estado en el que estos movimientos cesan prácticamente, un punto descrito por un solo microestado? De esta cuestión se ocupa la tercera ley de la termodinámica, la cual establece que la entropía de una sustancia cristalina pura en el cero absoluto es cero: S{0 K) = 0.

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Cambios de entropia EN LAS REACCIONES QUIMICAS

La variación de entropia nos muestra lavariación de orden moleculares ocurrido en una reaccion quimica.

Entropias de variación adsolutas: Se basan en el punto diferencia de entropia 0 para solidos cristalinos perfecto a 0 k (la terecera ley).

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Entropias de variación estandar: Los valores de estropia molar de las sustancias en sus estados estandar se conocen como entropia molares estandar y se designa como Sº.

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Energia libre de Gibbs

cantida de energia capaz de realizar tranbajo durante una reaccion a temeratura y presion constante.

para calcular la energia libre de Gabbs se utiliza la siguiente ecuacion .

ΔG = ΔH – TΔS ECUACIÓN DE GIBBS

La espontaneidad de una reacción química se predice al conocer y comprender cómo interactúan la entalpía ΔH, la entropía ΔS y la temperatura T.

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Variacion de energia libre (∆G)

Predice si una reaccion es factible o no

∆G = 0 Proceso en equilibrio ∆G > 0 Reacción endergónica, consume energía ∆G < 0 Reacción exergónica, genera energía (espontánea)

∆G

Si tanto T como P son una constante, la reaccion entre el signo ∆G y la espontaneidad de una reaccion es la siguiente 1. si ∆G es negativo, la reaccion es espontanea 2. si ∆G es 0 la reaccion es equilibrio 3. si ∆G es positivo la reaccion es el sentido directo o no espomtanea; es necesario que el entorno realice un trabjo para que esta ocurra.

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Energia Libre y temperatura

Este proceso es endotermico , lo que significa que ∆H es positivo. Tambien sabemos que la entropia aumeta en este proceso por lo que ∆S es positivo y -T∆S es negativo. sin embargo con frecuencia nos interesa analizar reacciones a otras temperaturas. ΔG=ΔH−TΔS= ΔH + (-TΔS) Termino de Termino de entalpia entropia

¿Que ocurre a temperaturas mayores que 0ºC? Conforme aunenta la temperatura , tambien aumenta la magnitud del termino entropia -TΔS es mayor que la magnitud de ΔH.

-Δ

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Energia libre y la constante de equilibrio

Dado que la variación de energía libre G de un sistema químico está relacionada con su espontaneidad (alcance de la reacción) y la constante de equilibrio es el cociente entre las concentraciones (o presiones) de productos y reactivos en el equilibrio, debe existir algún tipo de relación entre G y K. En este apartado la deduciremos.

Si la energía libre disminuye ΔG < 0 la reacción directa es espontánea Si la energía libre aumenta ΔG > 0 la reacción inversa es espontánea

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La mayoria de las reacciones quimicas ocurren bajo condiciones no estandar. En cualquier proceso quimico la relacion general entre en acmcbio de energia libre estandar,ΔG y en cambio de energia libre bajo caualquier otras condiciones ΔG esta dada por la expresion.

ΔG=ΔGº +RT In Q

En esta ecuacion R esta ecuacion R es la constante del gas ideal , T es la temperatura adsoluta y Q es el cociente de la reaccion que corresponde a la mezcla de reaccion de interes.

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conclusiones

-La espontaneidad de un proceso se relaciona con la trayectoria termodinámica que el sistema toma desde el estado inicial hacia el estado final.-En un proceso reversible, tanto el sistema como su entorno pueden llevarse hacia su estado original invirtiendo exactamente el cambio. En un proceso irreversible, el sistema no puede volver a su estado original sin que haya un cambio permanente en su entorno. -Cualquier proceso espontáneo es irreversible. -Se dice que un proceso que ocurre a temperatura constante es isotérmico. -La naturaleza espontánea de los procesos se relaciona con una función de estado termodinámico llamada entropía, la cual designamos como S. -En el caso de un proceso que ocurre a temperatura constante, el cambio de entropía del sistema está dado por el calor que absorbe el sistema a lo largo de una trayectoria reversible.

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conclusiones

-Las moléculas pueden experimentar tres tipos de movimiento: en el movimiento de traslación, toda la molécula se mueve en el espacio. Las moléculas también pueden experimentar movimiento vibratorio, en el cual los átomos de la molécula se acercan y se alejan entre sí de manera periódica, y el movimiento de rotación en el cual la molécula completa gira como un trompo. -La tercera ley de la termodinámica establece que la entropía de un sólido cristalino puro a 0 K es cero. -La tercera ley nos permite asignar valores de entropía a las sustancias a diferentes temperaturas. Bajo condiciones estándar, la entropía de un mol de una sustancia se conoce como entropía molar estándar, y la designamos como S°. -Por lo tanto, el cambio de energía libre estándar está directamente relacionado con la constante de equilibrio de la reacción. Esta relación expresa la dependencia de las constantes de equilibrio con respecto a la temperatura.

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bibliografía

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• Jesús, S. d. (2009). Qué es Termodinámica. Obtenido de https://www.significados.com/termodinamica/#:~:text=Qu%C3%A9%20es%20Termodin%C3%A1mica%3A&text=La%20palabra%20termodin%C3%A1mica%20proviene%20de,determinados%20por%20tres%20leyes%20b%C3%A1sicas
• Planas, O. (2019). Termodinámica química. Obtenido de https://solar-energia.net/termodinamica/termodinamica-quimica