U4 Termodinàmica Flashcards
Què és la termodinàmica?
Estudi de l’energia que s’intercanvia en processos físics i químics
Què és la termoquímica?
Part de la termodinàmica que estudia l’energia en reaccions químiques
Què és un sistema (en termodinàmica)?
Part de l’univers que s’estudia dins uns límits reals o imaginaris.
Pot ser:
- Obert, intercanvi de matèria i energia amb el medi
- Tancat, intercanvi d’energia però no materia amb el medi
- Aïllat, cap tipus d’intercanvi amb el medi ni de matèria ni d’energia
Sist. Obert
Sist. Tancat
Sist. Aïllat
Intercanvi de matèria i energia amb el medi
Intercanvi d’energia amb el medi, no matèria
Cap tipus d’intercanvi, ni matèria ni energia
Quines són les variables extensives?
Aquelles que depenen de la quantitat de matèria com la massa, el volum, els mols…
Quines són les variables intensives?
Aquelles que NO depenen de la quantitat de matèria com la temperatura, la pressió o la densitat
Què són les funcions d’estat?
Aquelles el valor de la qual depén dels estats inicial i final sense importat els passos intermitjos (Cicle de Born-Habber)
H: entalpia
S: entropia
G: energia lliure de Gibbs
U: energia interna
Fòrmula del treball?
W = -Pext • ΔV
Quin és el 1er Principi de la Termodinàmica?
Fa referència a la conservació de l’energia
Diu que les variacions de l’energia interna d’un sistema són degudes a un intercanvi de calor, treball o les dos amb el medi
ΔU = Q + W
Fòrmula del procés ISOCÒRIC
ΔU = Qv - Pext • ΔV
(El procés isocòric a ΔV és 0)
per tant
ΔU = Qv
Fòrmula del procés ISOBÀRIC
Qp = ΔU + W Qp = ΔU + Pext•ΔV
ΔH = ΔU + Pext•ΔV (entalpia)
Relació entre Qp i Qv?
Els sòlids i els líquids en una reacció química el volum no varia ΔV=0 i per tant ΔH = ΔU i Qp=Qv
En gassos hi ha una variació del volum i per tant PΔV=ΔnRT i ΔH=ΔU+PΔV
Què és l’ENTALPIA DE FORMACIÓ ESTÀNDARD?
Aquella que es desprén en formar 1mol de substància a partir dels seus elements en estat estàndard (25C i 1atm). L’AHf dels elements en estat estàndard sempre és 0
Com es calcula l’entalpia de reacció?
A partir de:
- Les entalpies de formació
- Les energies d’enllaç
- La Llei de Hess
Fòrmula de l’ENTALPIES DE FORMACIÓ
ΔHreacció = ΣnΔHf prod - ΣmΔHf react
Quan podem dir que una reacció és exotèrmica?
Quan ΔH<0 i l’energia dels reactius és major que l’energia dels productes
Quan podem dir que una reacció és endotèrmica?
Quan l’ΔH>0 i l’energia dels reactius és menor que l’energia dels productes
Fòrmula de les ENERGIES D’ENLLAÇ
ΔHreacció = Σn(enllaços romputs) - Σm(enllaços formats)
Quin és el 2on Principi de la Termodinàmica?
Diu que l’entropia de l’univers sempre va en augment
Entropia (S) = desprdre
AS>0 es desordena
AS<0 s’ordena (+AH<0 perque s’allibera energia en forma de calor, reacció exotèrmica)
Quin és el 3er Principi de la Termodinàica?
Diu que l’entropia a 0K val 0KJ/mol
OK=-273C=ordre total=sense moviment=cristalls perfectament ordenats
+ordre+fred
-ordre+calor
ΔS=ΣnSprod - ΣmSreact
Què és la velocitat de reacció?
Variació amb el temps de la concentració dels reactius amb els productes
Equació de velocitat?
V = K [A]^α • [Β]^β
Què diu la TEORIA DE XOCS?
S’ha de produir un xoc eficaç per a separar les molècules dels reactius i unir les dels productes
Per produir un XOC EFICAÇ:
- Les molècules han de xocar
- El xoc ha de tenir l’energia cinètica suficient per trencar els enllaços
- Han de xocar amb l’orientació adequada
Factors que afecten:
- Temperatura +T+V+E+xocs
- Molaritat +concentració+molècules+xocs
- Estat d’Agregació
GAS +moviment +V
LÍQUID +-moviment +-V
SÒLID velocitat depén de la superfície de contacte
Per produir un XOC EFICAÇ?
Les molècules s’han de xocar
El xoc ha de tenir suficient energia cinètica per trencar els enllaços
Han de xocar amb l’orientació adequada
Factors que afecten a un xoc eficaç
TEMPERATURA
+T+V+E+xocs
MOLARITAT
+concentració+molècules+xocs
ESTAT D’AGREGACIÓ
Gas, alta velocitat i mobilitat
Líquid, velocitat i mobilitat mitjana
Sòlid, velocitat depén de la duperfície de contacte
Què diu la TEORIA DE L’ESTAT DE TRANSICIÓ?
Diu que els reactius passen a productes per un estat de transició o pas intermig anomenat COMPLEX ACTIVAT
Equació d’Arrhenius
-Ea/RT —> R=8,314
K = A · e^ (J/mol)
|
|__ V=K[A]^α · [B]^β
Què són els catalitzadors?
Substàncies que intervenen en els reactius modificant l’Ea i la velocitat sense afectar la concentració
Poden ser Catalitzadors (+) o Inhibidors (-)
Què són els CATALITZADORS + ?
Els catalitzadors disminueixen l’Energia d’Activació per augmentar la velocitat de reacció
Què són els INHIBIDORS - ?
Substàncies que augmenten l’Energia d’Activació per reduir la velocitat de reacció
Què és l’ENERGIA LLIURE DE GIBBS?
És l’energia restant no implicada ni en l’ordre ni en el desordre
En un procés espontani, disminueix
ΔGf=ΔH-tΔS
Energia lliure de Gibbs de formació estàndard
És l’energia alliberada en la formació d’un mol de substància a partir dels seus elements en estat estàndard
ΔH<0
ΔS>0
Espontània?
Si, ja que ΔG<0 sempre serà espontània
-) (-)(+
(-) (-)
ΔH>0
ΔS<0
Espontània?
Mai serà espontània perque ΔG>0
+) (-)(-
(+) (+)
ΔH<0
ΔS<0
Espontània?
Només si ΔH>tΔS
+t -favorable
-t +favorable
(-) (-)(-)
(-) (+)
ΔH>0
ΔS>0
Espontània?
Només si ΔH
