Termoquímica
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Like this? Share it with your network

Share
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
854
On Slideshare
854
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
17
Comments
0
Likes
0

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. TERMOQUÍMICA
  • 2. Conceptes bàsics de termodinàmica
    • La termodinàmica és la ciència que tracta els canvis d’energia que es produeixen en els processos físics i químics
    • La termoquímica és la part de la química que tracte els canvis de calor que s’esdevenen en les reaccions químiques.
    • Per poder analitzar amb rigor els intercanvis d’energia, cal establir prèviament alguns conceptes bàsics:
    • Sistema i entorn
    • Variables Termodinàmiques
    • Funcions d’estat
    • Processos termoquímics
  • 3. Sistema i entorn Un sistema termodinàmic és una part de l’univers que se separa arbitràriament de la resta mitjançant uns límits definits, reals o ficticis, per tal de convertir-la en objecte d’alguna invertigació
  • 4.  
  • 5.  
  • 6. Variables termodinàmiques Les variables o propietats termodinàmiques d’un sistema són les magnituds utilitzades per a descriure’l Les variables termodinàmiques poden ser extensives o intensives.
  • 7. Funcions d’estat Són les variables termodinàmiques el valor de les quals tan sols depèn de l’estat actual del sistema i no del procediment segons el qual aquest sistema ha arribat a aquest estat La pressió, el volum i la temperatura són funcions d’estat perquè les variacions que experimenten només depenen de l’estat inicial i final del sistema El calor i el treball no són funció d’estat perquè el seu valor depèn del mecanisme o del camí a través del qual el sistema passa d’un estat inicial a un de final Processos termodinàmics Un procés termodinàmic és una transformació en la qual un sistema intercanvia energia amb el seu entorn, de manera que passa d’un estat inicial d’equilibri a un estat final d’equilibri
  • 8. Principi de conservació de l’energia L’energia no es crea ni es destrueix sinó que únicament es transforma. Aquest principi es compleix en qualsevol reacció química. Per poder estudiar la quantitat d’energia que es produeix en una reacció química s’utilitza una bomba calorimètrica.
  • 9. Primer principi de la termodinàmica
    • L’aplicació del principi de conservació de l’energia als processos termodinàmics ens porta a relacionar:
    • Per una banda el treball i la calor que intercanvia el sistema amb el seu entorn
    • Per l’altra l’energia que emmagatzema el sistema que anomenem energia interna U
    • La variació d’energia interna ∆U, d’un sistema és igual a la suma de la calor Q, intercanviada entre el sistema i el seu entorn i el treball W, realitzat pel sistema o sobre seu
    • ∆ U = Q + W en què ∆U = U – U 0
    Intercanvi de calor i treball Per poder determinar quantitativament la variació d’energia interna d’un sistema hem de tenir en compte el signe assignat a cada variable per conveni
  • 10. Procés endotèrmic i exotèrmic
  • 11. Treball de pressió- volum Si el desplaçament de l’èmbol és ∆r, la variació de volum serà: ∆ V = S.∆r -> .∆r = ∆V/S La força exercida sobre l’èmbol és igual i de sentit contrari a l’exercida per la pressió atmosfèrica F = P.S El treball d’expansió del gas a pressió constant té signe negatiu, ja que el realitza el sistema, i es pot calcular W = -F.∆r = -P.S.∆V/S = -P∆V
  • 12. Aplicació del primer principi a processos isotèrmics
  • 13. Aplicació del primer principi a processos adiabàtics
  • 14. Aplicació del primer principi a processos isocors
  • 15. Aplicació del primer principi a processos isobàric
  • 16. Relació entre calor a volum constant i calor a pressió constant ∆ H = ∆U + P∆V ∆H = ∆U + ∆nRT Qp = Qv + ∆nRT
  • 17. Variació d’entalpia en processos endotèrmics i exotèrmics
  • 18. Equacions termoquímiques Es designa amb aquest nom aquelles equacions químiques que se escriuen acompanyades del seu corresponent balanç energètic, referit sempre a la variació d’entalpia, ja que les reaccions, per regla general, es verifiquen a pressió constant. CH4 ( g ) + 2 O2 ( g ) -> CO2 ( g ) + 2 H2O ( g ) ∆ H = – 802 k J CH4 ( g ) + 2 O2 ( g ) -> CO2 ( g ) + 2 H2O ( l ) ∆ H = – 890 k J
  • 19. Additivitat de les entalpies de reacció. Llei de Hess L’entalpia és una funció d’estat La variació de l’entalpìa d’una reacció depèn únicament dels estats inicials i final d’aquesta i no dels processos intermedis que s’han pogut produir. L’expressió matemàtica d’aquest fet és el que anomenem llei de Hess o d’additivitat de les entalpies Quan una reacció química es pot expressar com a suma algebraica de dos o més reaccions, la variació d’entalpia total es igual a la suma algebraica de les seves variacions de entalpia que tenen lloc en cadascuna de les reaccions parcials
  • 20. Entalpia normal de formació L’entalpia normal o estàndard de formació d’un compost ∆Hº f , és la variació d’entalpia que té lloc quan es forma 1 mol d’aquest compost en el seu estat normal, a partir dels seus corresponents elements també en el seu estat normal. Aplicació de les entalpies de formació en el càlcul de les entalpies de reacció