Termodinamica Chimica

Question 1

Cos’è la termodinamica chimica e quali sono i suoi obiettivi

Answer 1

La termodinamica chimica studia le trasformazioni chimiche dal punto di vista del calore delle altre forme di energia in gioco ed ha due obiettivi principali
Quantificare gli scambi di energia, calore e lavoro associati ad una reazione chimica,
stabilire se u a reazione chimica può avvenire spontaneamente, e in quale condizioni

Question 2

Cos’è sistema ed ambiente

Answer 2

Sistema e la porzione definita dell’universo entro la quale avviene la trasformazioni di interesse
Ambiente e la parte di universo che può scambiare materia e\o energia col sistema

Question 3

Come puo essere un sistema

Answer 3

Aperto: può scambiare con l’ambiente sia materia sia energia
Chiuso: non può scambiare con l’ambiente materia
Isolato: non può scambiare con l’ambiente ne materia ne energia

Question 4

Quali sono le variabili da definire lo stato termodinamico di un sistema

Answer 4

Viene definiti da alcune variabili misurabili,dette funzioni o variabili di stato, come la temperatura, pressione, il volume, la composizione chimica ( t,p,v,n)

Question 5

Cosa sono variabili estensive e intensive

Answer 5

Estensive: dipendono dalla quantità di materia considerata e sono additive ( v, numero di mole)
Intensive: indipendenti dalla quantità di materia considerata e non sono additive (t,p, densita)

Question 6

Cos’è l’energia di un sistema e quali sono i suoi tipi

Answer 6

Per energia si intende la capacita del sistema di compiere lavoro. Si divide in
Energia cinetica: dovuta al moto delle particelle ed energia potenziale: dovuta alle interazioni tra le particelle ( legami chimici, legami intermolecolari)

Question 7

Como si chiama e come si indica l’energia totale di un sistema

Answer 7

Si chiama energia interna e si indica con U

Question 8

Cos’è l’energia interna di un sistema

Answer 8

La soma dei termini di energia cinetica( dovuti al moto delle sue particelle) e di energia potenziale (associati ai legami chimici e ale forze intermolecolari)

Question 9

Che tipo di Grandeza e l’energia interna e da cosa dipende?

Answer 9

U è una grandezza estensiva( dipende dalla dimensione del sistema) ed e una funzione di stato (il suo valore dipende unicamente dallo stato del sistema indipendente da come lo stato viene raggiunto)

Question 10

Qual é il segno della energia cinetica e potenziale nella determinazione della energia interna

Answer 10

L’energia cinetica ha segno positivo e l’energia potenziale ha segno negativo

Question 11

Come avvengono gli scambi di energia fra sistema e ambiente

Answer 11

Avvengono attraverso calore e lavoro

Question 12

Definire calore e lavoro

Answer 12

Calore è l’energia trasferita fra sistema e ambiente in virtu di una loro differenza di temperatura
Lavoro e l’energia trasferita fra sistema e ambiente quando vi è un movimento causato da una forza può essere meccanico o elettrico

Question 13

Cos’è il lavoro di volume

Answer 13

E dovuto alla variazione di volume del sistema che si può verificare durante una reazione chimica es. Airbag

Question 14

Calore e lavoro sono funzioni di stato?

Answer 14

No, in una trasformazione del sistema il loro valore dipende dal modo in cui viene eseguita la trasformazione

Question 15

Invertendo gli stati iniziale e finale cosa succede con la funzione di stato

Answer 15

Cambia segno

Question 16

In una trasformazione ciclica comè la variazione di stato

Answer 16

Uguale a zero

Question 17

Com’è il lavoro in un sistema a volume costante

Answer 17

Non si compie lavoro e la variazione di calore coi coincide con la variazione di energia interna

Question 18

Com’è il lavoro in un sistema non isolato considerando trasformazioni in cui l’unica forma di lavoro è di tipo meccanico

Answer 18

L= P∆V
∆U= Q-L = Q-P∆V

Question 19

Se una reazione avviene a pressione costante, a cosa corrisponde la variazione di calore?

Answer 19

Coincide con la variazione di entalpia

Question 20

Cos’è l’entalpia

Answer 20

E una funzione di stato di un sistema ed esprime la quantità di energia che esso può scambiare con l’ambiente. Il valore di entalpia dipende dalla T e P a cui si opera

Question 21

A cosa sono riconducibili le misure di calore scambiato in una reazione chimica a temperatura costante

Answer 21

A variazione di energia interna ∆U se la trasformazione avviene a volume costante
A variazione di entalpia ∆H se la trasformazione avviene a pressione costante

Question 22

Cos’è reazione esotermica

Answer 22

Reazione che avviene con cessione di calore (il sistema scalda l’ambiente)

Question 23

Cos’è reazione endotermica

Answer 23

Avviene con acquisto di calore (il sistema raffredda l’ambiente )

Question 24

Cose reazione esoentalpica

Answer 24

Quando l’entalpia è minore di 0

Question 25

Cos’è reazione endoentalpica

Answer 25

Quando l’entalpia è maggiore di 0

Question 26

Entalpia H Ed energia interna U sono funzione di stato ?

Answer 26

Si

Question 27

Come si misura il calore scambiato durante una trasformazione

Answer 27

Mediante calorimetro utilizzando la relazione Q= m.c. ∆T

Question 28

Cos’è calore specifico

Answer 28

La quantità di calore necessaria ad elevare di un grado centigrado la temperatura di un grammo di sostanza

Question 29

Perché in una trasformazione chimica si verificano degli scambi di calore?

Answer 29

Perché in qualsiasi reazione chimica alcuni legami si rompono e se ne formano di nuovi. Per rompere un legame chimico e necessario fornire energia, mentre quando si forma un legame si libera energia

Question 30

D’accordo con i legami, quando una trasformazione e esotermica

Answer 30

Quando i legami che si formano sono più forti di quelli che si rompono e la reazione produce energia

Question 31

D’accordo con i legami quando una reazione e endotermica

Answer 31

Quando i legami che si rompono sono più forti di quelli che si formano, la reazione assorbe energia

Question 32

Cos’è l’entalpia standard di formazione ∆H⁰f di un composto

Answer 32

E la variazione di entalpia che accompagna la formazione di una mole di un composto a partire dagli elementi che lo costituiscono, in condizioni standard 25°c e 1atm. Per convenzione il ∆H⁰f di una qualunque specie elementare e uguale a zero

Question 33

Cosa succede se il ∆Hf di una sostanza e negativo

Answer 33

Il composto e più stabile dei suoi elementi nello stato standard

Question 34

Cosa succede se il ∆Hf e positivo

Answer 34

Il composto e energeticamente meno stabile dei suoi elementi

Question 35

Cos’è l’entalpia standard di reazione

Answer 35

E l’entalpia di una reazione in cui i reagenti nel Loro stato standard si trasformano nei prodotti, anche questi nel Loro stato standard 25°c e 1atm. E dato dalla sommatoria dei valori di ∆H⁰f dei prodotti, ciascuno moltiplicato per il proprio coefficiente stechiometrico che risulta dalla reazione chimica, meno l’analoga sommatoria dei reagenti

Question 36

Quali sono le proprietà dell’entalpia

Answer 36

Il ∆h dipende dallo stato fisico
Il ∆h dipende dalla quantità di reagente che si trasformano
Il ∆h cambia di segno se si inverte l’equazione chimica

Question 37

Cos’è la legge di Hess

Answer 37

Il ∆h di una reazione dipende soltanto dalla natura e quantità delle specie di partenza e dei prodotti e non dalla via seguita dalla reazione

Question 38

Cos’è l’entropia

Answer 38

La misura del disordine di un sistema

Question 39

Qual’è il secondo principio della termodinamica per la chimica

Answer 39

In un sistema isolato un processo avviene spontaneamente solo se provoca un aumento globale dell’entropia

Question 40

Cos’è l’entropia molare standard S⁰

Answer 40

L’entropia associata a una mole di sostanza, in condizioni di temperatura e pressione standard

Question 41

Come si calcola la entropia di una reazione

Answer 41

∆S⁰r = sommatoria ni S⁰ (prodotti) - sommatoria ni S⁰ (reagenti)

Question 42

In una reazione quando l’entropia e minore di 0

Answer 42

Reazioni che producono un aumento nel numero di moli di sostanze gassose
Fusione
Evaporazione
Formazione di una soluzione

Question 43

Da cosa si deve prendere conto per prevedere il grado di spontaneità di un processo

Answer 43

Dobbiamo tener conto sia dell’entalpia che dell’entropia

Question 44

Quando una processo succede spontaneamente

Answer 44

Per il principio della minima energia - le trasformazioni avvengono spontaneamente se diminuisce l’energia complessiva U del sistema. Quindi sono favorite valore di entalpia negativi
Aumento dell’entropia del sistema

Question 45

Cos’è la funzione energia libera di Gibbs G

Answer 45

G = H - TS
∆G = ∆H - T∆S
Energia libera e uguale l’entalpia di reazione meno tempo moltiplicato per la variazione di entropia del sistema

Question 46

A seconda del valore di ∆G quando un processo e’ spontaneo

Answer 46

Quando ∆G È minore di 0

Question 47

In generale a cosa tendono spontaneamente ogni sistema

Answer 47

Verso la massima entropia ( disordine) e la minima entalpia (energia)

Question 48

Cos’è l’energia libera molare standard di formazione

Answer 48

È la variazione di energia libera di Gibbs associata al processo di sintesi di una mole di composto partendo dagli elementi che lo costituiscono, nel Loro stato standard

Question 49

Cos’è l’energia libera molare standard di reazione

Answer 49

È la variazione di energia libera che si ha in una reazione quando i reagenti nei loro stati standard sono totalmente trasformati nei prodotti anche’essi nei loro stati standard