U4 Termodinàmica

Question 1

Què és la termodinàmica?

Answer 1

Estudi de l’energia que s’intercanvia en processos físics i químics

Question 2

Què és la termoquímica?

Answer 2

Part de la termodinàmica que estudia l’energia en reaccions químiques

Question 3

Què és un sistema (en termodinàmica)?

Answer 3

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

Question 4

Sist. Obert

Sist. Tancat

Sist. Aïllat

Answer 4

Intercanvi de matèria i energia amb el medi

Intercanvi d’energia amb el medi, no matèria

Cap tipus d’intercanvi, ni matèria ni energia

Question 5

Quines són les variables extensives?

Answer 5

Aquelles que depenen de la quantitat de matèria com la massa, el volum, els mols…

Question 6

Quines són les variables intensives?

Answer 6

Aquelles que NO depenen de la quantitat de matèria com la temperatura, la pressió o la densitat

Question 7

Què són les funcions d’estat?

Answer 7

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

Question 8

Fòrmula del treball?

Answer 8

W = -Pext • ΔV

Question 9

Quin és el 1er Principi de la Termodinàmica?

Answer 9

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

Question 10

Fòrmula del procés ISOCÒRIC

Answer 10

ΔU = Qv - Pext • ΔV
(El procés isocòric a ΔV és 0)
per tant

ΔU = Qv

Question 11

Fòrmula del procés ISOBÀRIC

Answer 11

Qp = ΔU + W
Qp = ΔU + Pext•ΔV

ΔH = ΔU + Pext•ΔV (entalpia)

Question 12

Relació entre Qp i Qv?

Answer 12

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

Question 13

Què és l’ENTALPIA DE FORMACIÓ ESTÀNDARD?

Answer 13

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

Question 14

Com es calcula l’entalpia de reacció?

Answer 14

A partir de:

1. • Les entalpies de formació
2. • Les energies d’enllaç
3. • La Llei de Hess

Question 15

Fòrmula de l’ENTALPIES DE FORMACIÓ

Answer 15

ΔHreacció = ΣnΔHf prod - ΣmΔHf react

Question 16

Quan podem dir que una reacció és exotèrmica?

Answer 16

Quan ΔH<0 i l’energia dels reactius és major que l’energia dels productes

Question 17

Quan podem dir que una reacció és endotèrmica?

Answer 17

Quan l’ΔH>0 i l’energia dels reactius és menor que l’energia dels productes

Question 18

Fòrmula de les ENERGIES D’ENLLAÇ

Answer 18

ΔHreacció = Σn(enllaços romputs) - Σm(enllaços formats)

Question 19

Quin és el 2on Principi de la Termodinàmica?

Answer 19

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)

Question 20

Quin és el 3er Principi de la Termodinàica?

Answer 20

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

Question 21

Què és la velocitat de reacció?

Answer 21

Variació amb el temps de la concentració dels reactius amb els productes

Question 22

Equació de velocitat?

Answer 22

V = K [A]^α • [Β]^β

Question 23

Què diu la TEORIA DE XOCS?

Answer 23

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

Question 24

Per produir un XOC EFICAÇ?

Answer 24

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

Question 25

Factors que afecten a un xoc eficaç

Answer 25

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

Question 26

Què diu la TEORIA DE L’ESTAT DE TRANSICIÓ?

Answer 26

Diu que els reactius passen a productes per un estat de transició o pas intermig anomenat COMPLEX ACTIVAT

Question 27

Equació d’Arrhenius

Answer 27

-Ea/RT —> R=8,314
K = A · e^ (J/mol)
|
|__ V=K[A]^α · [B]^β

Question 28

Què són els catalitzadors?

Answer 28

Substàncies que intervenen en els reactius modificant l’Ea i la velocitat sense afectar la concentració

Poden ser Catalitzadors (+) o Inhibidors (-)

Question 29

Què són els CATALITZADORS + ?

Answer 29

Els catalitzadors disminueixen l’Energia d’Activació per augmentar la velocitat de reacció

Question 30

Què són els INHIBIDORS - ?

Answer 30

Substàncies que augmenten l’Energia d’Activació per reduir la velocitat de reacció

Question 31

Què és l’ENERGIA LLIURE DE GIBBS?

Answer 31

És l’energia restant no implicada ni en l’ordre ni en el desordre

En un procés espontani, disminueix

ΔGf=ΔH-tΔS

Question 32

Energia lliure de Gibbs de formació estàndard

Answer 32

És l’energia alliberada en la formació d’un mol de substància a partir dels seus elements en estat estàndard

Question 33

ΔH<0
ΔS>0
Espontània?

Answer 33

Si, ja que ΔG<0 sempre serà espontània

-) (-)(+
(-) (-)

Question 34

ΔH>0
ΔS<0
Espontània?

Answer 34

Mai serà espontània perque ΔG>0

+) (-)(-
(+) (+)

Question 35

ΔH<0
ΔS<0
Espontània?

Answer 35

Només si ΔH>tΔS

+t -favorable
-t +favorable

(-) (-)(-)
(-) (+)

Question 36

ΔH>0
ΔS>0
Espontània?

Answer 36

Només si ΔH