la entropia y la entalpia

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INDICE PAG. 1 …………………FUNDAMENTO TEORICO 2 …………………OBJETIVO 2…………………. MATERIAL Y EQUIPO 5…………………. PROCEDIMIENTO 8………………….. RESULTADOS 10………………… BIBLIOGRAFIA

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concepto y definición de entropia y entalpia

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Page 1: La Entropia y La Entalpia

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INDICE

PAG.1 …………………FUNDAMENTO TEORICO

2 …………………OBJETIVO

2…………………. MATERIAL Y EQUIPO

5…………………. PROCEDIMIENTO

8………………….. RESULTADOS

10………………… BIBLIOGRAFIA

Page 2: La Entropia y La Entalpia

“LA ENTROPIA Y LA ENTALPIA”

FUNDAMENTO TEORICOLa entropía (simbolizada como S) es una magnitud física que, permite determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una función de estado de carácter extensivo y su valor en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se dé, de forma natural. La entropía describe lo irreversible de los sistemas termodinámicos. La palabra entropía evolución o transformación.La entalpia simbolizada con la letra H mayúscula, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico , es decir, la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno.

En algunos casos, estas dos fuerzas se refuerzan, pero en la mayoría de los casos, se oponen. El efecto combinado del cambio de la entalpia (∆ H ) y el cambio en la entropía ¿) durante una reacción, se llama el cambio de la energía libre (∆G). La expresión siguiente nos permite predecir si una reacción será espontanea o no.

∆G=∆ H−T ∆ S

La importancia de esta ecuación viene del hecho de que, a una temperatura (T) y presión constante, una reacción química o algún cambio físico sucederá espontanea, solo si se acompaña por una disminución de energía libre. En otras palabras, ∆G debe ser negativo para indicar una disminución en la energía libre.

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SUBLIMACIÓN

La sublimación (fenómeno también definido como volatilización) es el procedimiento que se basa en modificar el estado sólido de un material por el de estado gaseoso, sin necesidad de llevarlo hacia el estado líquido. El concepto también permite nombrar al método opuesto (el traspaso directo entre el estado gaseoso y el sólido), aunque es más habitual que se hable de sublimación inversa o cristalización.

OBJETIVOObservar los cambios en la temperatura durante el cambio de fase de un compuesto.Además de los siguientes puntos:

Derretir un compuesto solido a su fase liquida. Indicar los cambios en ∆ H ,T ∆V y ∆G . Percibir y anotar los cabios de temperatura mientras el compuesto se enfría

y se solidifica.

MATERIAL Y EQUIPO

Gafas de seguridad, cubre bocas y bata de laboratorio. Cronometro 3 vasos de precipitados de 250 ml. Mechero Bunsen Una espátula Termómetro 3 tubos de ensaye de 18X250 Tela de asbesto. Anillo metálico. Escobillón de limpieza.

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REACTIVOS -Naftaleno.-Fenol.-Yodo.

MATERIAL

Tubos de ensayo. Recipiente de vidrio, de volumen variable, normalmente pequeño. Sirven para hacer pequeños ensayos en el laboratorio. Se pueden calentar, con cuidado, directamente a la llama. Se deben colocar en la gradilla y limpiarlos una vez usados, se colocan invertidos para que escurran. Si por algún experimento se quiere mantener el líquido, se utilizan con tapón de rosca.

Vasos de precipitado. Pueden ser de dos formas: altos o bajos. Sin graduar o graduados y nos dan un volumen aproximado (los vasos al tener mucha anchura nunca dan volúmenes precisos). Se pueden calentar (pero no directamente a la llama) con ayuda de una rejilla.

Soporte Universal

Pinzas con Nuez

Es un utensilio de hierro que permite sostener varios recipientes.

AGITADOR

BATA DE LABORATORIO, Y GAFAS DE SEGURIDAD.

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Anillo metálico es considerado como una herramienta de metal dentro de un laboratorio químico. Esta provee soporte para sostener otros materiales, permitiendo la preparación de diferentes entornos de trabajo.

EspátulaLa espátula es una lámina plana angosta que se encuentra adherida a un mango hecho de madera, plástico

o metal.

Termómetro

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PROCEDIMIENTO

A) PRUEBA CON NAFTALENO

1.- Llenar con agua un vaso de precipitado de 250 ml hasta la mitad, y ponerlo a calentar sobre la flama del mechero, con ayuda del soporte universal.

2.-Llena con naftaleno 1 tubo de ensaye (18 x 150 mm), poco menos de la mitad. (PRECAUCION: El naftaleno puede ser dañino si se ingiere, inhala, o por contacto con la piel y ojos. Se inflama al estar en contacto con alguna flama abierta, úsalo con cuidado y lava con mucha agua cualquier derrame).

3.- Coloca el tubo de ensayo con su contenido, dentro del vaso de precipitado con agua caliente y suspende el termómetro dentro de el contenido del tubo de ensayo, continua calentando el vaso hasta que el agua alcance su punto de ebullición o los cristales dentro del tubo de ensayo se hayan derretido.

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4.-Apaga la fuente de calor, ahora con cuidado remueve el vaso de precipitado del soporte universal y retira el tubo de ensayo del interior del vaso de precipitado con ayuda de las pinzas. Comienza a anotar las temperaturas cada 30 segundos en una tabla de datos durante 10 minutos. Continua anotando la temperatura y el tiempo hasta que las moléculas del material se solidifiquen.

5.-No trates de remover el termómetro del material solido sin derretir el sólido de nuevo con agua caliente. Después de remover el termómetro, devolver el naftaleno al técnico o encargado de laboratorio.

B) EL PUNTO DE FUSIÓN DE UNA SUSTANCIAPRUEBA CON FENOL

1. Pesar en la balanza analítica un tubo de ensayo de 180 x 150 mm

2. Llena el tubo de ensayo un poco menos de la mitad con fenol. Pesar en la balanza analítica el total (tubo de ensayo + el fenol). Llena con agua el vaso de precipitado de 250ml hasta la mitad (125ml), y ponlo a calentar sobre la flama de un mechero bunsen.

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3. Coloca el tubo de ensayo con su contenido dentro del vaso de precipitado con agua con agua caliente y suspende (introduce) el termómetro dentro del contenido del tubo de ensayo (evita que el bulbo del termómetro toque el fondo o las paredes del tubo), continua calentando el vaso hasta que el agua alcance su punto de ebullición y los cristales que están dentro del tubo de ensaye se hayan derretido.

4. Después de que la sustancia se haya fundido, con cuidado remueve la fuente de calor y posteriormente el vaso. Una ves retirada la fuente de calor observa y anota la temperatura mientras agitas cada 30 segundos el termómetro continua anotando la temperatura y el tiempo hasta que las moléculas del material se solidifiquen.

5. Mientras midas la temperatura del compuesto, observaras que esta se mantendrá constante.

6. No trates de remover el termómetro del material mientras aun este solido, tienes que volverlo a derretir en agua caliente.

C) SUBLIMACION DEL YODO

-NOTA: El manejo del yodo se recomienda tener mucho cuidado ya que fácilmente mancha y presenta un aroma algo penetrante, se recomienda tener cuidado y realizar el experimento dentro de la campana de extracción, usando la cantidad más mínima para evitar manchar en exceso el tubo de ensaye.1.-Tomando una pequeña cantidad de yodo sólido, con ayuda de nuestra espátula, verterlo en el tubo de ensaye.

2- Tomando nuestro mechero encendido ajustarlo para la llama más azul posible siendo esta la más suave, tomando el tubo con nuestras pinzas para tubos de ensaye acercar con cuidado este al fuego.

3-Tras la reacción inicial de burbujeo dentro del tubo, se iniciara el desprendido de humo. Anotar observaciones.

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4-Tras culminar toda la reacción del Yodo esperar a que este enfrié y observar los residuos para verificar que todo haya reaccionado.

5-Para la limpieza del tubo se recomienda raspar con el escobillones si se tiene con uno o algo rígido (una rapa un alambre, etc) la zona donde presente más adherencia de yodo para despegar este y poder limpiarlo por completo, igual que el uso de mucha agua para sacar todo el residuo libre dentro del tubo.

RESULTADOS

TABLA DE RESULTADOS INCISO A

TIEMPO (s) TEMPERATURA (°C)

0 8930 8560 8490 82120 80150 78180 76210 73240 68270 60300 55330 50360 46390 43420 42450 40480 38510 37540 36570 35600 34.5

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Page 10: La Entropia y La Entalpia

CONCLUSION

Logramos observar la entalpia al momento de fundir a baño maría el naftaleno, ya que debido al intercambio de energía se presenta el cambio de estado de fase, ya que por medio del aumento de temperatura paso de un estado sólido a uno líquido, y al extraer el tubo del vaso de precipitado la temperatura de este fue disminuyendo y de esta forma volvió a notarse el cambio de fase.

RESULTADOS INCISO B

BIBLI

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TIEMPO (S) TEMPERATURA °C

30s 64°c

1min 60°c

1.30m 57°c

2min 54°c

2.30m 51°c

3min 49°c

3.30m 46°c

4min 44°c

4.30m 40°c

5min 37°c

5.30m 35°c

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RESULTADOS DEL INCISO C

Al calentar ¿qué ha pasado con el yodo?

Se ha evaporado, este vapor tenía un color violeta, y ha llenado el tubo de este gas.

¿Qué ocurre cuando el yodo toca las paredes del tubo?

Cuando toca las paredes del embudo se cristaliza y pasa a estado sólido en forma de pequeños filamentos.

¿Crees que este método es válido para separar cualquier mezcla?

Este método solamente es válido para separar aquellas mezclas en las que no haya tenido lugar una reacción química y en la que uno de los componentes de la mezcla tenga la propiedad de sublimar.

¿Qué tenías en el tubo de ensaye: una mezcla o no?Si, era una mezcla heterogénea.

¿Crees que la sustancia haya reaccionado?

La sustancia simplemente se mezcló, pero no reacciono, de no haber sido así habría sido imposible separar de nuevo las sustancias, ya que cuando tiene lugar una reacción química habría sido imposible recuperar las sustancias iniciales.

El procedimiento que has realizado, ¿es físico o químico?

Es un procedimiento físico, ya que he mezclo una sustancia y se ha podido recuperarse tras el proceso físico (la sublimación), en cambio, si hubiese sido un cambio químico habría sido imposible separar de nuevo la sustancia.

INFORMACION PROPORCIONADA POR EL PROFESOR

LABORATORIO Nº10

A.E. Reconocen en su significado y aplicación a casos muy simples, los conceptos de entalpía, entropía y energía libre.

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Actividad Analizan procesos que ocurren en la naturaleza, los clasifican como espontáneos y no espontáneos y relacionan la espontaneidad con los intercambios de entropía y energía libre.

Experimento N° 1 “Demostración de la espontaneidad de un proceso”

Viertan una gota de tinta o colorante en la superficie de un vaso con agua

Describan lo que observan.

La tinta, poco a poco se fue esparciendo, y diluyendo en el agua, hasta tornar un color uniforme en todo el vaso.

¿Es un proceso espontáneo?

Procesos espontáneos son aquellos que se realizan en un determinado sentido sin influencia externa.

¿Cuál es la causa de la espontaneidad del fenómeno observado?

En todos estos procesos espontáneos, el sistema evoluciona hasta alcanzar un estado de equilibrio, y experimentalmente se sabe que, una vez alcanzado éste, el sistema no evoluciona en sentido contrario, es decir, no tiende a apartarse del estado de equilibrio: para que el sistema evolucione es necesario el aporte de una energía exterior.

Apuntes:

“Todo proceso espontáneo ocurre a P y T constantes, con una disminución de energía libre, G, y que ésta se compone de dos términos: entalpía y entropía, y que está multiplicado por la temperatura.

En los procesos exotérmicos el cambio de entalpía es negativo y que la entalpía del sistema en el estado final es menor que su estado inicial.

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Un aumento de temperatura significa un mayor aporte del término entropía.

Si en un proceso el término entalpía del sistema es positivo y si, el cambio de entropía del sistema es negativo, dicho proceso no ocurre en forma espontánea.

BIBLIOGRAFIA

https://www.youtube.com/watch?v=IXnDtbqCXcc

https://hrcultura.wordpress.com/tercer-corte/entropia-y-entalpia/

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