/ Resumen

1414/Energía de las reacciones químicas. Espontaneidad

Sistema termodinámico y entornoSistema termodinámico es cualquier parte delUniverso que sea objeto de estudio. Entorno es elresto del Universo que no pertenece al sistema.

Sistema abiertoAquel que puede intercambiar materia y energíacon el entorno.

Sistema cerradoAquel que puede intercambiar energía pero nomateria con su entorno.

Sistema aisladoAquel que no puede intercambiar ni materia nienergía con su entorno.

Fase Región del sistema con composición y propieda-des homogéneas.

Función de estadoVariable termodinámica cuyo valor solo dependedel estado inicial y final del sistema.

Equilibrio termodinámicoComporta equilibrio mecánico, químico y térmico.

Transformación reversibleAquella que se produce sin abandonar el estadode equilibrio.

Energía internaVariable termodinámica, U, igual a la suma de to-das las energías de los componentes de un sistema.

Primer principio de la termodinámica• En un sistema aislado la energía total se con-

serva.• En un sistema cerrado, la variación de energía

total es igual a la suma de los intercambios decalor y trabajo entre el sistema y su entorno:

DU = Q – W

EntalpíaVariable termodinámica de un sistema igual a lasuma de la energía interna más el producto delvolumen por la presión:

H = U + p · V

Ecuaciones termoquímicasEcuaciones químicas en las que, además de lasfórmulas de reactivos y productos y de la este-quiometría ajustada de la reacción, se indican elestado físico de las sustancias, las condiciones depresión y temperatura en que se realiza la reac-ción y la energía involucrada.

Condiciones estándarp = 1 atm T = 298,16 K (25 ºC)

Variación de entalpía de reacciónDiferencia ponderada entre las entalpías de losproductos y las de los reactivos de una reacción.

Entalpías de formación • La entalpía de formación de los elementos

químicos, en su forma más estable y en con-diciones estándar, se considera cero.

• La entalpía de formación de un compuesto esla variación de entalpía de la reacción de pro-ducción del compuesto exclusivamente a par-tir de sus elementos.

Entalpía de enlaceEnergía necesaria para romper un determinadoenlace.

DHreacción = S Henlaces rotos – S Henlaces formados

Ley de HessSi una reacción se puede expresar como suma devarias reacciones, su entalpía también puede ex-presarse como suma de las entalpías de estas.

Segundo principio de la termodinámica No es posible transformar totalmente el calor entrabajo. El rendimiento de una máquina térmica es:

Procesos espontáneos Aquellos que tienen lugar en un sistema sin inter-vención externa de ningún tipo. Siempre son ter-modinámicamente irreversibles.

EntropíaCociente entre el calor transferido irreversible-mente en un proceso y la temperatura a la cual setransfiere. Se toma como cero la entropía de unasustancia cristalina perfecta a 0 K de temperatura.

Energía libre de Hemholtz

A = U – T S

Energía libre de Gibbs

G = H – T S

Condiciones de equilibrio y espontaneidad

ReacciónT y p

constantesT y V

constantes

Equilibrio DG = 0 DA = 0

Proceso espontáneo DG < 0 DA < 0

Proceso no espontáneo DG > 0 DA > 0

Rendimiento =–T T

T

2 1

2

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