INTRODUCCION A LA QUIMICA -Termodinámica II 2020

00:53:03
https://www.youtube.com/watch?v=kPq8xdHf5BY

Summary

TLDREsta clase es la tercera y última sobre termodinámica en la que se revisan conceptos fundamentales como el primer principio de la termodinámica, donde se relaciona el calor transferido a un sistema con su energía interna y el trabajo realizado. Se enfatiza en la entalpía, que se define como la energía interna más el trabajo de presión por volumen, crucial en procesos a presión constante. Se discuten ejemplos prácticos como el calor de reacción en procesos químicos y la importancia de la capacidad calorífica de gases ideales. Finalmente, se habla sobre la ley de Hess y cómo evaluar el calor en reacciones químicas a presión constante, incluyendo la combustión de hidrocarburos y reacciones de neutralización.

Takeaways

  • 📚 La entalpía relaciona energía interna y trabajo en transformaciones.
  • ☁️ El trabajo se calcula como presión por variación de volumen.
  • 🔄 La ley de Hess asegura que ΔH es independiente del camino de la reacción.
  • 🔥 El calor liberado en combustiones es siempre negativo (exotérmico).
  • 💡 La capacidad calorífica varía entre a presión constante y volumen constante.
  • 🔄 En transformaciones de estado, el calor absorbido o liberado es igual a ΔH.
  • ⚙️ La variación de entalpía es central en termoquímica.
  • 🥤 Ejemplos como la formación de agua son cruciales para entender reacciones.

Timeline

  • 00:00:00 - 00:05:00

    En la clase se introduce el primer principio de la termodinámica, que relaciona calor transferido, variación de energía interna y trabajo realizado. Se establece cómo los signos afectan el trabajo y el calor, mencionando que el trabajo se considera positivo si se realiza por el sistema y negativo si se realiza sobre él a una presión externa constante.

  • 00:05:00 - 00:10:00

    El concepto de trabajo se detalla al mencionar que se define como la presión externa multiplicada por la variación de volumen, y se menciona que el trabajo total se obtiene integrando esta expresión. Además, se refuerza la idea de que el calor es una función de estado que depende del proceso, destacando los casos de volumen y presión constantes.

  • 00:10:00 - 00:15:00

    Se revisan conceptos de capacidad calorífica y se establece que, a presión constante, el calor absorbido es igual a la variación de entalpía. A volumen constante, la relación es con la variación de energía interna, resaltando cómo ambas capacidades caloríficas se derivan de estas interacciones energéticas.

  • 00:15:00 - 00:20:00

    Se presenta la entalpía como una nueva función de estado resultante de la combinación de energía interna, presión y volumen. Se establece que la variación de entalpía se relaciona con la transferencia de calor en procesos a presión constante, permitiendo la evaluación de entropía mediante la variación de calor transferido entre sistema y entorno.

  • 00:20:00 - 00:25:00

    Se analiza cómo los cambios de estado, como la vaporización del agua, requieren calor y cómo la entalpía de formación se define como el calor absorbido o liberado en reacciones a presión constante. Esto lleva a una consideración de la variación de entalpía de reacciones químicas en estado estándar.

  • 00:25:00 - 00:30:00

    Se estudia la ley de Hess, que permite calcular la variación de entalpía de reacciones mediante la suma de entalpías de reacciones intermedias. Se ilustra cómo la independencia del camino en reacciones químicas permite utilizar esta ley para predecir el calor en diversas transformaciones.

  • 00:30:00 - 00:35:00

    El enfoque se traslada a la aplicación práctica al examinar reacciones de combustión y neutralización, donde se reseña cómo cuantificar el calor liberado o absorbido, mencionando la energía de enlace y la necesidad del balance entre ruptura y formación de enlaces en una reacción.

  • 00:35:00 - 00:40:00

    Se introduce el uso de la ecuación de Kirchhoff para calcular la variación de entalpía a distintas temperaturas, considerando capacidades calóricas, lo que evidencia que la entalpía puede diferir dependiendo de la temperatura debido a variaciones en las energías de los productos y reactivos.

  • 00:40:00 - 00:53:03

    Se concluye la clase reafirmando la importancia de la termodinámica en la comprensión de reacciones químicas y el intercambio de calor, animando a los estudiantes a consultar sobre el material y seguir profundizando en el tema, ofreciendo apoyo adicional si es necesario.

Show more

Mind Map

Video Q&A

  • ¿Qué cubre el primer principio de la termodinámica?

    Establece que el calor transferido a un sistema es igual a una variación de energía interna más el trabajo realizado.

  • ¿Qué es la entalpía?

    Es una función de estado que relaciona la energía interna con el trabajo de presión y volumen en un sistema termodinámico.

  • ¿Cómo se calcula el trabajo en un sistema a presión constante?

    Se calcula como la presión externa multiplicada por la variación de volumen.

  • ¿Qué es la capacidad calorífica a presión constante?

    Es el calor requerido para cambiar la temperatura de un sistema a presión constante.

  • ¿Qué es el calor de combustión?

    Es el calor liberado durante la combustión de un hidrocarburo, siempre es exotérmico.

  • ¿Qué determina el signo de la variación de entalpía (ΔH)?

    El signo determina si el proceso es endotérmico (ΔH > 0) o exotérmico (ΔH < 0).

  • ¿Cuál es la ley de Hess?

    Establece que la variación de entalpía de una reacción es independiente del camino seguido entre los estados inicial y final.

  • ¿Cómo se relacionan la entalpía y la energía interna en reacciones que involucran gases?

    La variación de entalpía es igual a la variación de energía interna más un término relacionado con la presión y volumen.

View more video summaries

Get instant access to free YouTube video summaries powered by AI!
Subtitles
es
Auto Scroll:
  • 00:00:01
    buenas tardes esta es la tercera y
  • 00:00:04
    última clase de termodinámica que voy a
  • 00:00:08
    compartir la pantalla
  • 00:00:10
    este material ustedes lo tienen su vida
  • 00:00:14
    en facebook junto con las guías que está
  • 00:00:17
    en pdf para que puedan tenerlo impreso y
  • 00:00:21
    también la bibliografía que es un par de
  • 00:00:23
    capítulos
  • 00:00:24
    de este de dos libros
  • 00:00:31
    la clase pasada vimos el primer
  • 00:00:35
    principio de la termodinámica
  • 00:00:38
    brevemente en su forma tradicional
  • 00:00:42
    expresa que el calor esté transferido a
  • 00:00:46
    un sistema es igual a una variación de
  • 00:00:50
    energía interna más el trabajo realizado
  • 00:00:52
    como les decía la clase pasada
  • 00:00:55
    cuando uno elige la forma de escribir el
  • 00:00:58
    primer principio y la convención de
  • 00:00:59
    signos lo va a utilizar también está
  • 00:01:01
    eligiendo la forma en que se expresa el
  • 00:01:05
    trabajo el trabajo que nos interesa es
  • 00:01:08
    fundamentalmente el trabajo de expansión
  • 00:01:11
    y cuando uno escribe el primer principio
  • 00:01:13
    de esta manera el trabajo queda definido
  • 00:01:16
    como la presión externa por diferencial
  • 00:01:18
    de volumen de esta manera un calor
  • 00:01:21
    absorbido será positivo calor liberado
  • 00:01:24
    por el sistema será negativo trabajo
  • 00:01:27
    realizado por el sistema será positivo y
  • 00:01:29
    está trabajo realizado sobre el sistema
  • 00:01:31
    será negativo
  • 00:01:34
    e
  • 00:01:36
    la definición de trabajo entonces es
  • 00:01:39
    esta que tenemos aquí presión externa
  • 00:01:41
    por diferencial de volumen y el trabajo
  • 00:01:44
    total se obtiene integrando con lo cual
  • 00:01:47
    queda que el trabajo total es igual a la
  • 00:01:49
    integral de la presión externa por
  • 00:01:51
    diferencial de volumen como les decía la
  • 00:01:53
    clase pasada hasta aquí no hay ninguna
  • 00:01:56
    suposición pero si uno supone o plantea
  • 00:02:01
    que la presión externa se mantiene
  • 00:02:03
    constante bueno entonces la presión es
  • 00:02:05
    una constante la puedo sacar de la
  • 00:02:07
    integral y me queda que el trabajo ahora
  • 00:02:10
    es igual a la presión externa por
  • 00:02:13
    variación de volumen así que entonces
  • 00:02:15
    este es interesante tener en cuenta que
  • 00:02:18
    cuando uno ve esto lo que está
  • 00:02:20
    observando es un caso en el cual la
  • 00:02:23
    presión externa se mantuvo constante
  • 00:02:24
    porque si no habría que resolver esta
  • 00:02:27
    integral
  • 00:02:30
    la clase pasada también revisamos qué
  • 00:02:34
    con respecto a las capacidades
  • 00:02:35
    caloríficas hicimos hincapié en que el
  • 00:02:39
    calor no es una función de estado que
  • 00:02:41
    depende del camino seguido y que en
  • 00:02:42
    particular nos iba a interesar dos casos
  • 00:02:45
    cuando el proceso se hacía presión
  • 00:02:46
    constante entonces se ponía en juego q
  • 00:02:49
    supe y eso era igual al número de moles
  • 00:02:52
    del sistema
  • 00:02:54
    por la capacidad calorífica a presión
  • 00:02:56
    constante la capacidad calorífica molar
  • 00:02:59
    a presión constante de la sustancia por
  • 00:03:01
    delta t en cambio si el proceso se
  • 00:03:03
    realizara volumen constante se pone en
  • 00:03:06
    juego sus v que tiene una forma análoga
  • 00:03:08
    número de moles por capacidad calorífica
  • 00:03:11
    molar a volumen constante por delta t
  • 00:03:15
    cuando la transformación se hace a
  • 00:03:17
    volumen constante volvemos a escribir el
  • 00:03:20
    primer principio de la termodinámica
  • 00:03:22
    planteamos de nuevo la expresión del
  • 00:03:24
    trabajo y ahora si el volumen es
  • 00:03:28
    constante esta variación del volumen no
  • 00:03:31
    ocurre con lo cual este término se anula
  • 00:03:33
    y queda simplemente que cuando el
  • 00:03:37
    volumen es constante q sube es igual a
  • 00:03:40
    delta agudo así que entonces la
  • 00:03:42
    variación de energía interna esa
  • 00:03:44
    variación de la de una función de estado
  • 00:03:47
    como es la energía interna no es otra
  • 00:03:50
    cosa que q sube el volumen puesto en
  • 00:03:53
    juego cuando la reacción se hace a
  • 00:03:55
    volumen constante de esta manera q sube
  • 00:03:59
    sabemos que es igual a n x se sube
  • 00:04:01
    porque el tate por lo cual puedo decir
  • 00:04:05
    que ve el tabo es igual a eneko se sube
  • 00:04:08
    por el delta que
  • 00:04:11
    si en cambio la transformación se hace a
  • 00:04:15
    presión constante como decíamos que van
  • 00:04:18
    a hacer en el trabajo práctico de
  • 00:04:20
    calorimetría y como ocurre en la mayoría
  • 00:04:23
    de las reacciones
  • 00:04:25
    entonces nuevamente escribimos el primer
  • 00:04:28
    principio de la termodinámica q es igual
  • 00:04:30
    a del tau + w la expresión de trabajo
  • 00:04:33
    hasta aquí insisto no hay ninguna
  • 00:04:35
    suposición ahora pongo la condición de
  • 00:04:39
    que el proceso sea a presión constante y
  • 00:04:41
    sí que la presión externa pero orgánica
  • 00:04:42
    es constante
  • 00:04:44
    con lo cual la presión sale de la
  • 00:04:46
    integral
  • 00:04:48
    y resuelvo esta integral esta integral
  • 00:04:50
    el resultado es b entre estos dos
  • 00:04:53
    límites será de 2 - b 1 así que entonces
  • 00:04:57
    la expresión queda usted igual a del tau
  • 00:04:59
    más p por b 2 menos de 1
  • 00:05:04
    del tabú es la diferencia de energía
  • 00:05:08
    interna así que será un sub-21
  • 00:05:12
    la presión es constante pero a los fines
  • 00:05:14
    de desarrollar esta esta demostración
  • 00:05:17
    distribuyó y que daría pie por b 2 - p
  • 00:05:21
    por b 1 y le voy a agregar el subíndice
  • 00:05:23
    2 para indicar que pertenece a cada
  • 00:05:26
    estado
  • 00:05:27
    esto es una aproximación en esta
  • 00:05:29
    demostración pero se puede hacer de otra
  • 00:05:30
    forma
  • 00:05:31
    y la conclusión a la que vamos a llegar
  • 00:05:33
    es exactamente a mí
  • 00:05:35
    lo que les quiero mostrar es que
  • 00:05:37
    agrupando todo lo que depende de un
  • 00:05:39
    estado por ejemplo el estado 2 y del
  • 00:05:42
    estado 1 surge una combinación de
  • 00:05:46
    funciones de estado de variables de
  • 00:05:48
    estado
  • 00:05:50
    esto es una variable de estados del área
  • 00:05:52
    interna y la presión también el volumen
  • 00:05:54
    también siempre que uno haga cualquier
  • 00:05:57
    combinación de funciones de estado lo
  • 00:06:01
    que obtiene es otra función de estar así
  • 00:06:03
    que entonces se puede definir una nueva
  • 00:06:05
    función de estado que se llama entalpía
  • 00:06:07
    h que es igual a un master b
  • 00:06:12
    de esta manera
  • 00:06:14
    q supe que daría igual
  • 00:06:18
    delta h donde delta h es tanta el pie
  • 00:06:21
    del estado 2 que sería este término - la
  • 00:06:25
    entalpía del estado 1 que sería este
  • 00:06:27
    otro término
  • 00:06:28
    y lo que vemos en esta en esta
  • 00:06:31
    diapositiva es que
  • 00:06:34
    dos cosas para empezar que aparece una
  • 00:06:36
    nueva función de estados que es la
  • 00:06:38
    entropía que se define como un más que
  • 00:06:40
    por ve por ser una función de estado su
  • 00:06:43
    variación depende solamente del estado
  • 00:06:45
    final e inicial y tapiadas del estado 2
  • 00:06:48
    - en el pie del estado 1 pero también
  • 00:06:51
    vemos qué
  • 00:06:53
    en el caso que la transformación ocurra
  • 00:06:55
    a presión constante delta h no es otra
  • 00:06:58
    cosa que curse v
  • 00:07:01
    así que eso me da una posibilidad de
  • 00:07:03
    evaluar la variación de entropía
  • 00:07:07
    entonces sienta el pie es una función de
  • 00:07:09
    estado su variación es igual al calor
  • 00:07:11
    transferido entre el sistema y el
  • 00:07:13
    entorno cuando el proceso se realiza a
  • 00:07:15
    presión constante
  • 00:07:19
    lo que quisiera que quede claro es que
  • 00:07:22
    planteado un estado inicial de un estado
  • 00:07:25
    final en un sistema delta h será esa
  • 00:07:29
    diferencia para ir de un punto a otro
  • 00:07:31
    puede plantearse una variedad de
  • 00:07:36
    infinitos caminos se quiere donde se
  • 00:07:38
    pongan en juego distintas cantidades de
  • 00:07:40
    trabajo de calor sin embargo solamente
  • 00:07:43
    cuando el proceso se realiza a presión
  • 00:07:46
    constante el calor puesto en juego es
  • 00:07:49
    igual a delta h
  • 00:07:54
    cuando el sistema
  • 00:07:58
    absorbe calor la presión constante
  • 00:08:02
    entonces delta h es mayor que 0 y el
  • 00:08:05
    proceso es en lo térmico en cambio
  • 00:08:07
    cuando lo libera delta h es negativo y
  • 00:08:10
    el proceso de sexo térmico y de alta h
  • 00:08:13
    de una reacción este va a ser
  • 00:08:16
    información muy útil porque normalmente
  • 00:08:18
    las reacciones ocurren a una cierta
  • 00:08:20
    temperatura y la presión constante
  • 00:08:22
    entonces en termo química como veremos
  • 00:08:24
    luego
  • 00:08:25
    además de la ecuación se informa cuál es
  • 00:08:30
    el valor de delta h
  • 00:08:36
    cuál es la relación que existe entre
  • 00:08:37
    delta h y delta
  • 00:08:41
    la definición de un tal pía es energía
  • 00:08:43
    interna más presión por vuelo
  • 00:08:46
    cuando la presión es variable entonces
  • 00:08:50
    si yo está introdujo una variación la
  • 00:08:52
    variación de entalpía será la variación
  • 00:08:54
    de energía interna más
  • 00:08:57
    la variación del término p por b
  • 00:09:03
    cuando las presiones constantes y las
  • 00:09:05
    presiones es un valor igual a la presión
  • 00:09:07
    externa esta presión puede salir de este
  • 00:09:11
    paréntesis
  • 00:09:13
    factor común y me queda que delta h es
  • 00:09:16
    igual a delta o más presión externa por
  • 00:09:18
    delta b y eso es igual al qusur quiero
  • 00:09:22
    aclarar algo que un poco lo dije en la
  • 00:09:24
    diapositiva anterior en este caso queda
  • 00:09:27
    patente que como la presión es externa
  • 00:09:29
    debe es constante la piscina scan es
  • 00:09:31
    constante
  • 00:09:33
    queda claro que venta h es igual a q
  • 00:09:35
    sube
  • 00:09:38
    si la presión hubiera sido variable como
  • 00:09:42
    en este caso
  • 00:09:43
    pero hago una transformación entre un
  • 00:09:45
    punto inicial y un punto final
  • 00:09:50
    de esta h tendrá un valor determinado
  • 00:09:55
    y será igual al del al calor puesto en
  • 00:09:59
    juego para ese mismo proceso que vaya
  • 00:10:01
    entre los dos mismos puntos pero a
  • 00:10:03
    presión constantes
  • 00:10:11
    vamos a ver algunas transformaciones que
  • 00:10:12
    ocurren con un gas ideal
  • 00:10:15
    sí
  • 00:10:17
    del tau la versión de energía interna
  • 00:10:20
    dijimos hace un momento que era igual a
  • 00:10:21
    q sube calor puesto en forma volumen
  • 00:10:23
    constante y eso es igual al número de
  • 00:10:26
    moles por la capacidad calorífica molar
  • 00:10:29
    a volumen constante por delta t
  • 00:10:32
    despejando queda que la capacidad
  • 00:10:34
    calorífica se sube es igual a del tabú
  • 00:10:37
    sobre n por delta que
  • 00:10:40
    suponiendo que tenemos un gas ideal mono
  • 00:10:43
    atómico
  • 00:10:44
    la energía es la única energía que tiene
  • 00:10:47
    un gas ideal mono atómico es energía
  • 00:10:49
    cinética la energía cinética que ustedes
  • 00:10:53
    vieron en gases en la teoría cinética
  • 00:10:58
    les les aporta la información de que la
  • 00:11:00
    energía cinética de un gas ideal es
  • 00:11:02
    igual a tres medios de reporte es decir
  • 00:11:04
    depende solamente de la temperatura
  • 00:11:07
    entonces
  • 00:11:09
    la energía interna es igual a la energía
  • 00:11:12
    cinética y es igual a n por 3 medios por
  • 00:11:16
    el reporte
  • 00:11:18
    si tengo n moles a una cierta
  • 00:11:21
    temperatura tendrá una cierta energía si
  • 00:11:24
    los tengo a la temperatura otra
  • 00:11:25
    temperatura su energía habrá variado la
  • 00:11:29
    variación de energía interna del tau
  • 00:11:30
    será igual a tres medios de n por r por
  • 00:11:35
    la temperatura 2 - la temperatura 1 es
  • 00:11:37
    decir a tres medios de n por r por del
  • 00:11:40
    tacto
  • 00:11:42
    reemplazando entonces en esta ecuación
  • 00:11:45
    de capacidad calorífica el volumen
  • 00:11:48
    constante se llega a que la capacidad
  • 00:11:51
    calorífica de un gas ideal a volumen
  • 00:11:54
    constante es tres medios de r
  • 00:12:00
    para el caso de delta h
  • 00:12:06
    sabemos que delta h es delta
  • 00:12:10
    del tape por b y eso es igual al calor
  • 00:12:14
    punto juego en juego en una
  • 00:12:16
    transformación la presión constante
  • 00:12:18
    que a su vez es igual al número de moles
  • 00:12:21
    por la capacidad calorífica molar a
  • 00:12:23
    presión constante por delta t despejando
  • 00:12:26
    capacidad calorífica molar la presión
  • 00:12:28
    constante que da que es igual a delta un
  • 00:12:32
    sobre n
  • 00:12:34
    el dato más delta de pepe es sobre n por
  • 00:12:38
    el tate
  • 00:12:39
    reemplazando
  • 00:12:43
    s supe
  • 00:12:45
    quedan que la capacidad calorífica molar
  • 00:12:48
    la presión constante es se sube más npr
  • 00:12:51
    por el tate sobre n del tate se
  • 00:12:54
    simplifican estos luego se cancela n por
  • 00:12:57
    ben tate y queda que es se sube para ser
  • 00:13:00
    ese sube eran tres medios de r con lo
  • 00:13:03
    cual se suple queda igual a cinco medios
  • 00:13:06
    de r
  • 00:13:08
    entonces
  • 00:13:10
    en esta diapositiva como resumen tenemos
  • 00:13:14
    que se sube para un molde gas ideal es
  • 00:13:18
    tres medio de r
  • 00:13:20
    y se supe es 5 de estas constantes
  • 00:13:23
    normalmente estos valores se dan pero no
  • 00:13:26
    está mal memorizarlo para tenerlo a mano
  • 00:13:28
    porque es información que uno no sabe si
  • 00:13:31
    es si se trata de un gas ideal lo otro
  • 00:13:34
    que deja este esta diapositiva es que
  • 00:13:38
    para un gas ideal
  • 00:13:41
    del tabú
  • 00:13:43
    depende exclusivamente de la temperatura
  • 00:13:47
    entonces en una transformación
  • 00:13:48
    isotérmica del tau vale cero
  • 00:13:53
    pero también pasa lo mismo con delta h y
  • 00:13:56
    eso lo puedo ver aquí
  • 00:14:00
    delta h quiera dependiendo de delta p si
  • 00:14:05
    del tati valdés 0
  • 00:14:06
    entonces delta h vale 0 así que entonces
  • 00:14:09
    en una transformación de un gas ideal a
  • 00:14:13
    temperatura constante
  • 00:14:15
    la variación de energía interna y la
  • 00:14:18
    variación dental piano valen cero esa es
  • 00:14:21
    otra información que tengo disponible
  • 00:14:24
    para cuando plantee ejercicios
  • 00:14:31
    qué ocurre con delta h en un cambio de
  • 00:14:33
    estado bueno todos los cambios de estado
  • 00:14:35
    en su condición de equilibrio se
  • 00:14:38
    realizan a presión constante así que
  • 00:14:41
    entonces cuando un molde sustancia
  • 00:14:43
    experimenta un cambio de estado la
  • 00:14:45
    presión constante el calor liberado o
  • 00:14:48
    absorbido en el proceso va a ser
  • 00:14:49
    simplemente delta h
  • 00:14:53
    por ejemplo
  • 00:14:56
    miremos el segundo ejemplo primero
  • 00:14:58
    después les muestro el 1er
  • 00:15:00
    si tengo agua líquida qué pasa agua
  • 00:15:03
    vapor o sea la vaporización del agua eso
  • 00:15:07
    tiene un delta che de vaporización igual
  • 00:15:08
    a 44 kilos un formol a 25 grados
  • 00:15:14
    si hiciera el proceso inverso es decir
  • 00:15:17
    si pasara de agua líquida a agua de agua
  • 00:15:20
    a vapor agua líquida el delta h valdrá
  • 00:15:24
    menos 44 kilos es decir sobre esto vamos
  • 00:15:28
    a insistir después pero si tengo un
  • 00:15:30
    proceso que ocurre de izquierda a
  • 00:15:32
    derecha tiene un cierto valor de delta h
  • 00:15:37
    y si el ahora planteo el proceso inverso
  • 00:15:40
    como del tacho en una función de estado
  • 00:15:43
    el valor será un valor absoluto el mismo
  • 00:15:46
    pero el signo opuesto
  • 00:15:49
    el otro caso que está planteado aquí
  • 00:15:51
    corresponde
  • 00:15:54
    al equilibrio entre tres fases sólido
  • 00:15:57
    líquido y gas esto se plantea esta
  • 00:15:59
    situación se plantea en el punto triple
  • 00:16:01
    por ejemplo
  • 00:16:04
    y yo les mostré en la clase pasada le
  • 00:16:06
    mostré cuando hablaba se hablaba del
  • 00:16:08
    calor latente y calor sensible les
  • 00:16:12
    mostré el diagrama de fases del agua y
  • 00:16:14
    ahí aparece un punto en el cual
  • 00:16:16
    coinciden las curvas y se conoce como
  • 00:16:19
    punto triple porque en ese punto están
  • 00:16:21
    presentes las tres fases sólida líquida
  • 00:16:23
    y gas
  • 00:16:27
    tomando como cómo les aconsejo que hagan
  • 00:16:30
    siempre los problemas de termodinámica
  • 00:16:31
    un estado inicial y un estado final
  • 00:16:34
    tomando como estado inicial el sistema
  • 00:16:36
    en estado sólido y el final el sistema
  • 00:16:39
    en estado gaseoso uno podría decir
  • 00:16:43
    la transformación directa sería de
  • 00:16:46
    sólido a gas con lo cual lo que está
  • 00:16:47
    ocurriendo en la sublimación y se pone
  • 00:16:50
    en juego un delta h de sublimación
  • 00:16:55
    pero no podría plantear también realizar
  • 00:16:57
    esa transformación en etapas pasar
  • 00:16:59
    primero el sólido a líquido y luego el
  • 00:17:02
    líquido a gas en el primer caso se pone
  • 00:17:06
    en juego el del tache de fusión y en el
  • 00:17:07
    segundo el de starace de vaporización
  • 00:17:10
    como el delta h es una función de estado
  • 00:17:14
    como lenta el pie es una función de
  • 00:17:16
    estado delta que tiene que ser el mismo
  • 00:17:18
    independientemente del camino entonces
  • 00:17:21
    del tacho de sublimación es igual a del
  • 00:17:24
    tache de fusión más delta h de
  • 00:17:26
    vaporización
  • 00:17:34
    la termo química estudia los cambios de
  • 00:17:38
    calor que acompaña de las reacciones
  • 00:17:39
    químicas
  • 00:17:41
    y esas reacciones pueden ocurrir la
  • 00:17:43
    presión constante finalmente presión
  • 00:17:44
    atmosférica un volumen constante del
  • 00:17:47
    volumen que tenga el recipiente donde se
  • 00:17:49
    está realizando
  • 00:17:52
    en los procesos a presión constantes el
  • 00:17:55
    calor que se intercambia es igual a la
  • 00:17:57
    variación dental pía como vimos hace un
  • 00:17:59
    momento en cambio cuando el proceso se
  • 00:18:02
    realiza a volumen constante el calor
  • 00:18:04
    intercambiado exclusiva y es igual a la
  • 00:18:06
    variación de energía interna
  • 00:18:16
    intel pies de reacción
  • 00:18:18
    una reacción química puede ser planteada
  • 00:18:21
    como un estado inicial que son los
  • 00:18:24
    reactivos y un estado final que son los
  • 00:18:26
    productos entonces el del tache de
  • 00:18:28
    reacción será planta al pia de los
  • 00:18:29
    productos menos la antártida de los
  • 00:18:32
    reactivos
  • 00:18:34
    la entropía es una propiedad extensiva
  • 00:18:38
    es decir depende de la cantidad de
  • 00:18:40
    sustancia presente por ejemplo si
  • 00:18:44
    tuviera esta reacción que sería la
  • 00:18:47
    conversión de la reacción de metano
  • 00:18:48
    gaseoso con oxígeno para dar dióxido de
  • 00:18:51
    carbono y agua en estado gaseoso
  • 00:18:54
    y esa reacción libera energía es una
  • 00:18:56
    reacción exotérmica tiene un delta eché
  • 00:18:59
    de menos a 802 pilot sur pero si en vez
  • 00:19:02
    de quemar un molde metano quemara dos
  • 00:19:04
    moles de metano entonces ahora la
  • 00:19:06
    cantidad de calor liberada va a ser
  • 00:19:08
    exactamente el doble sería 2 x menos 800
  • 00:19:11
    2 me daría menos mil 604 kilo sur es
  • 00:19:14
    decir que entonces siempre tengo que
  • 00:19:17
    tener en cuenta la cantidad de
  • 00:19:19
    sustancias y si aumenta el número de
  • 00:19:21
    moles entonces aumentarán
  • 00:19:23
    proporcionalmente la cantidad de energía
  • 00:19:26
    liberada
  • 00:19:27
    si la reacción se invierte esto lo vamos
  • 00:19:29
    a volver a ver pero ya podemos ir
  • 00:19:31
    diciéndolo si la reacción se invierte el
  • 00:19:33
    signo de delta h también se invierte
  • 00:19:36
    entonces por ejemplo para este para esta
  • 00:19:38
    reacción si la miro al revés es decir se
  • 00:19:41
    ahora planteó dióxido de carbono gaseoso
  • 00:19:43
    que reacciona con agua gaseosa para dar
  • 00:19:45
    metano y oxígeno el delta che tendrá el
  • 00:19:48
    mismo valor absoluto ochocientos dos
  • 00:19:50
    kilos azul pero el signo opuesto es
  • 00:19:53
    decir que si esta reacción era
  • 00:19:54
    exotérmica y liberaba energía entonces
  • 00:19:56
    ésta es endo térmica y absorbe energía
  • 00:20:02
    otro punto a tener en cuenta cuando se
  • 00:20:04
    trabaja con reacciones internos químicas
  • 00:20:06
    es que el entalpía depende del estado de
  • 00:20:09
    agregación
  • 00:20:10
    entonces por ejemplo el agua cuando pasa
  • 00:20:13
    de gas a líquido libera menos 88 kilos
  • 00:20:18
    sube entonces no va a ser lo mismo en
  • 00:20:20
    una reacción termoquímica escribir agua
  • 00:20:23
    gaseosa que liquida por eso la la
  • 00:20:26
    ecuación termoquímica tendrá siempre
  • 00:20:28
    indicado cuál es el estado de agregación
  • 00:20:31
    de cada sustancia
  • 00:20:34
    en una
  • 00:20:37
    en una reacción podríamos distinguir dos
  • 00:20:41
    casos podríamos tener una reacción endo
  • 00:20:43
    térmica o una reacción exotérmica y la
  • 00:20:47
    reacción es no térmica
  • 00:20:49
    si esta es una escala de entalpía
  • 00:20:51
    creciente
  • 00:20:53
    los reactivos tienen una menor entalpía
  • 00:20:55
    que los productos entonces cuando ocurre
  • 00:20:57
    la reacción se absorbe energía y del
  • 00:21:00
    touch es mayor que 6 en cambio en una
  • 00:21:03
    reacción exotérmica ocurre exactamente
  • 00:21:04
    la situación opuesta los reactivos
  • 00:21:07
    tienen más en terapias de los productos
  • 00:21:08
    cuando reaccionan se libera energía y
  • 00:21:11
    del tache de reacciones negativos
  • 00:21:19
    la ley del agua ser la plaza nosotros la
  • 00:21:21
    hemos aplicado sin mencionar la
  • 00:21:24
    establece que si se invierte la
  • 00:21:26
    dirección de una reacción química su
  • 00:21:28
    delta h cambia de signo
  • 00:21:31
    es decir si una reacción desde un estado
  • 00:21:34
    inicial que podría ser por ejemplo
  • 00:21:36
    reactivo a un estado final productos esa
  • 00:21:39
    reacción directa tiene un cierto valor
  • 00:21:41
    de delta h la reacción opuesta tiene un
  • 00:21:45
    valor igual a menos
  • 00:21:47
    delta h el mismo valor pero con el signo
  • 00:21:50
    cambiado por ejemplo en esta reacción
  • 00:21:52
    que sería de la reacción de formación de
  • 00:21:53
    dióxido de nitrógeno tiene un detalle de
  • 00:21:56
    33,18 kilo sur mientras que la
  • 00:21:58
    descomposición que sería la región
  • 00:22:00
    inversa tiene dónde está h de menos 33 x
  • 00:22:04
    + 18 kilos
  • 00:22:11
    respecto a la relación entre delta dash
  • 00:22:13
    y delta de una reacción
  • 00:22:16
    delta h es igual a delta o más bien está
  • 00:22:20
    por ver hasta aquí no hay ninguna
  • 00:22:21
    suposición
  • 00:22:23
    en reacciones donde intervienen fases
  • 00:22:25
    condensadas es decir sólidos y líquidos
  • 00:22:29
    los cambios de volumen que puedan
  • 00:22:31
    experimentarse son mínimos entonces en
  • 00:22:34
    esos casos este término del tape por ver
  • 00:22:36
    prácticamente es cero con lo cual delta
  • 00:22:40
    h se hace igual a delta 1 o dicho de
  • 00:22:42
    otra manera el cual si se hiciera la
  • 00:22:45
    reacción a presión constante oa volumen
  • 00:22:47
    constante y la cantidad de calor
  • 00:22:48
    liberada hace de la misma o
  • 00:22:50
    aproximadamente la misma en cambio
  • 00:22:53
    cuando en la reacción participan fases
  • 00:22:55
    comprensibles como los gases el término
  • 00:22:58
    p por ver puede variar suponiendo que
  • 00:23:01
    esos gases se comportan idealmente
  • 00:23:03
    sabemos que pre por b es igual al número
  • 00:23:05
    de moles r
  • 00:23:06
    pero n por el reporte
  • 00:23:10
    de lo cual resulta reemplazando que
  • 00:23:12
    delta h es igual a dent aún más delta n
  • 00:23:15
    por el reporte observen que estamos
  • 00:23:19
    usando la ecuación de los gases entonces
  • 00:23:21
    este detalle de que está acá es la
  • 00:23:24
    variación en el número de moles gaseosos
  • 00:23:27
    de la reacción es decir número de
  • 00:23:29
    productos gaseosos menos número de
  • 00:23:31
    reactivos gaseosos si hubiera en la
  • 00:23:34
    reacción el reactivo que son productos
  • 00:23:37
    que son sólidos o líquidos se ignoran
  • 00:23:40
    para esta cuenta
  • 00:23:43
    como vemos en esta ecuación
  • 00:23:48
    otra posibilidad para que delta h sea
  • 00:23:52
    igual a delta 1 sería que hubiera
  • 00:23:55
    reactivos y productos gaseosos pero que
  • 00:23:58
    la variación me diera cero es decir que
  • 00:24:00
    tuviera el mismo número de moles de
  • 00:24:02
    gases en los reactivos que en los
  • 00:24:04
    productos
  • 00:24:10
    en un caso en un ejemplo
  • 00:24:17
    si tengo una reacción a temperatura
  • 00:24:18
    constante donde reaccionan a moles de a
  • 00:24:21
    que es gaseoso con bemoles debe que es
  • 00:24:24
    sólido para darse moles del producto sé
  • 00:24:28
    que es un gas y de moles del producto de
  • 00:24:30
    x otro gas
  • 00:24:33
    de por b para los productos serían
  • 00:24:37
    se más de podría de reporte es decir
  • 00:24:40
    sería se pone el reporte es más de por
  • 00:24:42
    el reporte estoy aplicando la ecuación
  • 00:24:44
    de los gazas en el caso de los reactivos
  • 00:24:47
    sería solamente a por el reporte porque
  • 00:24:51
    fíjense que el otro reactivo es un
  • 00:24:53
    sólido no pudo usar la ecuación de los
  • 00:24:55
    gases aquí con lo cual cuando haga el
  • 00:24:58
    producto del tape por ver me queda la
  • 00:25:00
    diferencia entre se más de menos a es
  • 00:25:03
    decir delta n donde delta n es la
  • 00:25:06
    variación en el número de moles
  • 00:25:07
    graciosos fíjense que el número de moles
  • 00:25:10
    de reactivos sólidos lo ignoré en esta
  • 00:25:13
    cuenta
  • 00:25:15
    y obtengo la relación que veía así
  • 00:25:25
    una ecuación termoquímica entonces
  • 00:25:27
    estará compuesta por la ecuación química
  • 00:25:29
    balanceada y por el cambio
  • 00:25:30
    correspondiente dental
  • 00:25:34
    lo que se conoce como entropía de
  • 00:25:36
    reacción es el cambio de entropía por
  • 00:25:38
    mol del producto especificado
  • 00:25:42
    recuerden que es una propiedad extensiva
  • 00:25:46
    la versión de tortilla
  • 00:25:48
    entonces por ejemplo si se quemara
  • 00:25:51
    metano está la reacción de combustión
  • 00:25:54
    del metal donde se obtiene dióxido de
  • 00:25:56
    carbono y agua líquida tiene si se quema
  • 00:26:00
    un molde metano tendrá un cierto del
  • 00:26:02
    tacho y reacción sería en este caso el
  • 00:26:04
    del tache de combustión y si se queman
  • 00:26:07
    dos moles de metano la cantidad de
  • 00:26:09
    energía liberada será exactamente el
  • 00:26:11
    doble entonces el delta cheque
  • 00:26:13
    corresponderá a dos veces el del tache
  • 00:26:15
    de reacción
  • 00:26:23
    el calor liberado o absorbido en una
  • 00:26:29
    en una reacción química depende del
  • 00:26:32
    estado físico de los reactivos de los
  • 00:26:34
    productos como ya he mencionado de esa
  • 00:26:37
    manera se definen condiciones estándar
  • 00:26:40
    el estado estándar para sustancias
  • 00:26:42
    sólidas o líquidas es la forma más
  • 00:26:45
    estable de la sustancia a la presión de
  • 00:26:47
    una atmósfera a una cierta temperatura
  • 00:26:49
    esa temperatura generalmente es 25
  • 00:26:53
    grados centígrados es decir 298 grados
  • 00:26:55
    came
  • 00:26:57
    para el caso de un gas el estado
  • 00:26:59
    estándar es el correspondiente al gas a
  • 00:27:02
    la presión de una atmósfera a una cierta
  • 00:27:04
    temperatura igual que antes
  • 00:27:06
    generalmente 25 grados y suponiendo que
  • 00:27:09
    el gas se comporta de forma ideal
  • 00:27:13
    el cambio de thalía que acompaña a la
  • 00:27:15
    reacción donde tanto los reactivos como
  • 00:27:17
    los productos se encuentran en
  • 00:27:19
    condiciones estándar se denota de esta
  • 00:27:22
    manera 30 h de reacción estándar es el
  • 00:27:24
    hito que está aquí indica que se está
  • 00:27:26
    trabajando en condiciones estándar
  • 00:27:28
    bajo estas suposiciones
  • 00:27:31
    esas son terapias estándar están
  • 00:27:33
    tabuladas generalmente como les decía a
  • 00:27:36
    25 grados y por lo tanto se pueden
  • 00:27:38
    calcular del tache de reacción a partir
  • 00:27:42
    de ellas por qué
  • 00:27:45
    diga juzgado en la reacción tenemos los
  • 00:27:47
    reactivos y los productos a los
  • 00:27:49
    productos tomemos los como el punto
  • 00:27:50
    final los reactivos como el punto
  • 00:27:52
    inicial del tache de reacción será
  • 00:27:54
    entalpía final menos entropía inicial
  • 00:27:56
    por lo tanto del tache de reacción será
  • 00:28:00
    la sumatoria de las sentencias de los
  • 00:28:03
    productos menos la sumatoria de las
  • 00:28:05
    entradas de los reactivos eso equivale a
  • 00:28:07
    poner
  • 00:28:09
    el coeficiente este geométrico por la
  • 00:28:12
    entropía molar de cada producto y el
  • 00:28:15
    coeficiente este geométrico por la
  • 00:28:17
    entropía moss la aplicada reactiva
  • 00:28:25
    se conoce como entalpía de formación de
  • 00:28:28
    un compuesto
  • 00:28:30
    a la variación
  • 00:28:34
    correspondiente cuando se forma un molde
  • 00:28:37
    compuesto a partir de sus elementos
  • 00:28:38
    constituyentes en su forma más estable
  • 00:28:41
    en estado estándar
  • 00:28:44
    las condiciones estándares las definimos
  • 00:28:47
    era una atmósfera y 25 grados
  • 00:28:48
    centígrados
  • 00:28:50
    y por convención
  • 00:28:53
    se considera
  • 00:28:55
    que la entropía de formación estándar de
  • 00:28:58
    los elementos su forma más estable es
  • 00:29:00
    cero
  • 00:29:02
    para tomar un punto un punto de
  • 00:29:04
    referencia entonces
  • 00:29:07
    uno podrá determinar
  • 00:29:10
    el del tache de formación de distintos
  • 00:29:12
    compuestos a partir de las reacciones y
  • 00:29:15
    de tablas los que poseen la entalpía de
  • 00:29:19
    formación de cada uno de ellos
  • 00:29:22
    por ejemplo van a contar con tabla como
  • 00:29:24
    esta que para cada sustancia tiene un
  • 00:29:27
    del tacho de información
  • 00:29:29
    arnold se expresan en kilos por el molde
  • 00:29:33
    sustancias como ven habrá sustancias que
  • 00:29:36
    tienen del tacho información
  • 00:29:39
    negativo con lo cual indica que cuando
  • 00:29:41
    se forma ese un molde ese compuesto se
  • 00:29:43
    libera energía y otros que tienen un
  • 00:29:45
    detalle información positivo de 5
  • 00:29:47
    responde a reacciones de formación y no
  • 00:29:50
    térmicas
  • 00:29:56
    la ley de hesse
  • 00:30:01
    se conoce también como la independencia
  • 00:30:03
    del camino y establece que la variación
  • 00:30:05
    de entropía de una reacción es
  • 00:30:07
    independiente del camino la ley de
  • 00:30:10
    gestión no lo piensa es consecuencia de
  • 00:30:13
    que del tacho es una función de estado y
  • 00:30:15
    que depende solamente del estado final
  • 00:30:17
    que serían en este caso los productos y
  • 00:30:20
    del estado inicial que son los reactivos
  • 00:30:25
    otra manera de denunciar la ley de hesse
  • 00:30:27
    es decir que el del tache de una
  • 00:30:29
    reacción es el mismo si se realiza en
  • 00:30:32
    una etapa o en varias etapas
  • 00:30:35
    la consecuencia que tiene esto es que me
  • 00:30:38
    permite que operar con las ecuaciones
  • 00:30:43
    como si fueran ecuaciones matemáticas me
  • 00:30:47
    permite operar algebraica mente con la
  • 00:30:48
    situación
  • 00:30:50
    es decir el delta h de la reacción
  • 00:30:52
    global resulta de sumar algebraica mente
  • 00:30:54
    los detalles de las acciones
  • 00:30:55
    individuales
  • 00:30:58
    por ejemplo
  • 00:31:00
    supongamos que tenemos esta reacción
  • 00:31:02
    metano con oxígeno que da dióxido de
  • 00:31:04
    agua y eso tiene un delta eché de menos
  • 00:31:06
    800 kilos y 2 kilos 1
  • 00:31:09
    por otra parte el agua gaseosa se
  • 00:31:11
    convierte en agua líquida y eso libera
  • 00:31:13
    menos 88 kilos
  • 00:31:16
    si yo sumo esto miembros miembros
  • 00:31:20
    y me quedaría
  • 00:31:22
    observen que cuando sume miembro a
  • 00:31:24
    miembro me aparecen a me aparece agua
  • 00:31:28
    gaseosa 2 morir agua gaseosa del odio
  • 00:31:30
    los reactivos y dos moles de agua
  • 00:31:31
    gaseosa del lado de los productos a los
  • 00:31:33
    fines prácticos la flecha funciona como
  • 00:31:35
    si fuera el sin igual de una ecuación
  • 00:31:37
    con lo cual se puede cancelar y no
  • 00:31:39
    aparece en la ecuación final
  • 00:31:41
    la ecuación final que resulta de la suma
  • 00:31:42
    de estas dos ecuaciones en particular es
  • 00:31:47
    tiene un delta h que resulta de hacer la
  • 00:31:50
    misma operación con los delta h de las
  • 00:31:52
    reacciones es decir que sí sume estas
  • 00:31:54
    dos ecuaciones bueno entonces tendré que
  • 00:31:56
    sumar los del touch para obtener el
  • 00:31:58
    delta h de la reacción global
  • 00:32:04
    viéndolo en un esquema foto una reacción
  • 00:32:07
    similar no es la misma es parecida pero
  • 00:32:09
    en un esquema sería si si tengo metano
  • 00:32:15
    que se combustión a forma completa para
  • 00:32:18
    dar dióxido de carbono y agua y sostiene
  • 00:32:20
    un delta h
  • 00:32:22
    y uno que es igual a menos ochocientos
  • 00:32:25
    noventa kilos es decir esto sería si yo
  • 00:32:27
    hiciera la reacción completa la
  • 00:32:29
    combustión completa del metal ahora
  • 00:32:32
    sería posible
  • 00:32:36
    quemar parcialmente el metano
  • 00:32:39
    para generar no dióxido de carbono sino
  • 00:32:41
    monóxido de carbono esto sería la
  • 00:32:43
    combustión incompleta del metano y eso
  • 00:32:48
    tiene un delta hd - 607 kilos sube y se
  • 00:32:51
    ahora al monóxido de carbono lo quemó
  • 00:32:55
    con más oxígeno obtengo dióxido de
  • 00:32:58
    carbono y esto tiene un delta ch3 lo que
  • 00:33:03
    me dice la ley de hesse es que
  • 00:33:06
    el detalle de una reacción es
  • 00:33:07
    independiente del camino por lo tanto el
  • 00:33:10
    tache 1
  • 00:33:12
    tiene que ser igual a delta h 2 más del
  • 00:33:15
    taxi 3 como les decía al principio esto
  • 00:33:18
    es consecuencia de que la entropía es
  • 00:33:21
    una función de estado entonces si esto
  • 00:33:23
    es lenta al pie inicial y está lenta el
  • 00:33:25
    día final
  • 00:33:26
    delta h depende solamente de esos dos
  • 00:33:29
    estados es tal que al final menos
  • 00:33:30
    inicial no del camino seguido por lo
  • 00:33:33
    tanto no importa el número de etapas que
  • 00:33:35
    yo sea que yo haya incluido el delta que
  • 00:33:38
    tiene que ser el mismo
  • 00:33:44
    otro ejemplo de la ley de yes
  • 00:33:49
    en esta reacción se forma amoniaco tres
  • 00:33:52
    moles de hidrógeno con nitrógeno da dos
  • 00:33:55
    moles de amoniaco y eso tiene un delta h
  • 00:33:57
    determinada menos 92 clips
  • 00:33:59
    otra posibilidad podría haber sido
  • 00:34:02
    el nitrógeno con el hidrógeno reacciones
  • 00:34:04
    para brasil y eso tiene un valor de
  • 00:34:08
    delta h llamémosle paso 1 y ahora a la
  • 00:34:12
    hidracina se le hace reaccionar con
  • 00:34:13
    hidrógeno
  • 00:34:16
    da amoniaco entonces lo que me dice la
  • 00:34:20
    ley de g
  • 00:34:20
    es que
  • 00:34:22
    lenta este delta h es igual a delta h1
  • 00:34:27
    más delta ch2 por qué porque el estado
  • 00:34:31
    inicial y el estado final es el mismo
  • 00:34:33
    el otro siempre ya lo vimos pero acá lo
  • 00:34:35
    tenemos en forma esquemática en el punto
  • 00:34:38
    triple donde tengo las tres fases de la
  • 00:34:42
    sustancia por ejemplo para el caso del
  • 00:34:43
    agua
  • 00:34:44
    tengo el sólido del líquido y el vapor
  • 00:34:46
    uno podría plantear ir desde este estado
  • 00:34:49
    inicial de sólido a este otro estado
  • 00:34:52
    final que es el vapor el delta h que se
  • 00:34:54
    pone en juego sería el del tache de
  • 00:34:56
    sublimación
  • 00:34:57
    y ahora esos mismos se podría hacer por
  • 00:35:01
    etapas primero pasando el líquido del
  • 00:35:03
    tacho de fusión y luego a vapor del
  • 00:35:07
    tache de vaporización y en este caso se
  • 00:35:11
    llega a lo que ya les mostré del tache
  • 00:35:13
    de sublimación es igual a la suma de
  • 00:35:14
    estos dos fusión + vaporización en ambos
  • 00:35:17
    casos estoy usando la ley deje también
  • 00:35:19
    estoy usando el hecho de que la entropía
  • 00:35:21
    sea una función estado
  • 00:35:26
    se puede utilizar la celda al pie de
  • 00:35:28
    formación para calcular entre el pie de
  • 00:35:30
    reacción
  • 00:35:31
    para eso también haría uso de alguna
  • 00:35:34
    manera de la ley de gerencia
  • 00:35:38
    en este tema
  • 00:35:40
    y tengo los reactivos y los productos
  • 00:35:45
    los reactivos en este caso sería el
  • 00:35:48
    propano y oxígeno ya que esto sería la
  • 00:35:52
    combustión del propano para dar dióxido
  • 00:35:55
    de carbono y agua verdad esta sería la
  • 00:35:59
    reacción
  • 00:36:00
    desde propano
  • 00:36:03
    dióxido carbono y agua y tiene un
  • 00:36:06
    detalle de reacción de menos 2 mil 220
  • 00:36:08
    kilos kilo sur de una reacción de
  • 00:36:10
    combustión así que libera energía es
  • 00:36:12
    altamente exotérmica
  • 00:36:15
    una posibilidad sería plantear lo
  • 00:36:18
    siguiente
  • 00:36:19
    a partir de los reactivos podría
  • 00:36:23
    plantear descomponer los totalmente en
  • 00:36:26
    los elementos que lo forman es decir
  • 00:36:28
    llevar esto
  • 00:36:30
    los elementos
  • 00:36:34
    y carbono e hidrógeno y oxígeno
  • 00:36:38
    y eso pone en juego una cierta entalpía
  • 00:36:41
    entalpía uno que ahora veremos qué es
  • 00:36:46
    una vez que tengo los elementos podría
  • 00:36:49
    hacerlo reaccionar para formar dióxido
  • 00:36:52
    de carbono tres moles de dióxido de
  • 00:36:53
    carbono es decir como el carbono con el
  • 00:36:57
    oxígeno y los hago reaccionar para
  • 00:36:59
    generar dióxido de carbono y ahí se pone
  • 00:37:01
    en juego una cierta variación desde el
  • 00:37:03
    pie y luego con los demás elementos
  • 00:37:06
    formó el agua y tengo este otro del
  • 00:37:10
    tacho de formación
  • 00:37:14
    el detalle de reacción que corresponde
  • 00:37:17
    el pasaje de reactivos a productos
  • 00:37:19
    estado inicial estado final tiene que
  • 00:37:22
    ser igual según gestha al delta h que se
  • 00:37:26
    obtiene siguiendo otro camino sería el
  • 00:37:29
    del th1 imagen del tache 2 más el del
  • 00:37:32
    caché 3
  • 00:37:35
    qué es el del th1 el que está h1 si nos
  • 00:37:39
    fijamos es la conversión de propano en
  • 00:37:43
    los elementos que lo conforman
  • 00:37:46
    si solo mirar al revés sería los
  • 00:37:49
    elementos para ver propano y eso sería
  • 00:37:52
    entonces el del tacho de información
  • 00:37:55
    entonces si voy en sentido inverso del
  • 00:37:58
    th1 no es otra cosa que el menos del
  • 00:38:01
    tacho de información del propano
  • 00:38:04
    luego tengo la formación de tres moles
  • 00:38:08
    de dióxido de carbono porque parto de
  • 00:38:10
    los elementos y formó tres no les de
  • 00:38:12
    dióxido de carbono
  • 00:38:13
    eso sería del tache dos tres veces el
  • 00:38:17
    delta h de formación del dióxido de
  • 00:38:19
    carbono y luego hago reaccionar el
  • 00:38:22
    hidrógeno con el oxígeno para dar agua
  • 00:38:23
    líquida y eso sería del tache 3
  • 00:38:27
    cuatro veces el delta h de formación del
  • 00:38:30
    agua
  • 00:38:31
    en conjunto
  • 00:38:34
    me queda que el del tacho de reacción es
  • 00:38:36
    delta h deformación de productos menos
  • 00:38:40
    del tacho de formación de reactivos
  • 00:38:42
    tiene realizándolo me quedaría esta
  • 00:38:44
    ecuación
  • 00:38:46
    el detalle de una reacción
  • 00:38:49
    en condiciones estándar sería la
  • 00:38:51
    sumatoria de los del tache de formación
  • 00:38:53
    de los productos menos la sumatoria de
  • 00:38:56
    los detalles de formación de los
  • 00:38:57
    reactivos cuando escribo esto tengan
  • 00:39:00
    presente lo que hicimos aquí es decir
  • 00:39:02
    considerar el número de moles de cada
  • 00:39:05
    producto de cada reactivo multiplicar
  • 00:39:07
    por los coeficientes este cometido
  • 00:39:08
    corresponde pero esto me permitiría si
  • 00:39:11
    tengo una una tabla como éste del tache
  • 00:39:14
    de información de distintas sustancias
  • 00:39:16
    me permite calcular el delta h de una
  • 00:39:19
    reacción si hubiera elementos implicados
  • 00:39:22
    recuerden que el delta h deformación de
  • 00:39:24
    los elementos por convención es igual a
  • 00:39:26
    cero
  • 00:39:34
    otro aspecto que tenemos que tener
  • 00:39:36
    presente es
  • 00:39:38
    poder escribir las reacciones de
  • 00:39:40
    combustión las reacciones de combustión
  • 00:39:43
    es una reacción química en la que un
  • 00:39:45
    elemento incombustible se combina con
  • 00:39:47
    otro
  • 00:39:48
    el llamado congruente que generalmente
  • 00:39:49
    ese oxígeno en forma de oxígeno gaseoso
  • 00:39:53
    para desprender calor y producir un
  • 00:39:56
    óxido esa reacción es una reacción
  • 00:39:58
    exotérmica tengamos presente siempre que
  • 00:40:00
    cuando estemos hablando de una
  • 00:40:01
    combustión el del tache asociado va a
  • 00:40:04
    ser un valor negativo
  • 00:40:07
    y esos compuestos los combustibles más
  • 00:40:10
    frecuentes son son compuestos orgánicos
  • 00:40:12
    que tienen carbono hidrógeno de
  • 00:40:15
    hidrocarbonos hidrocarburos y el
  • 00:40:18
    producto de esas reacciones puede
  • 00:40:19
    incluir monóxido de carbono dióxido de
  • 00:40:21
    carbono si la combustión es completa
  • 00:40:23
    agua y cenizas
  • 00:40:29
    cuando se produce la combustión completa
  • 00:40:31
    de un hidrocarburo la reacción que
  • 00:40:34
    ocurre es la reacción del hidrocarburo
  • 00:40:37
    con el oxígeno y los productos son
  • 00:40:39
    solamente dióxido de carbono gaseoso y
  • 00:40:42
    agua líquida así que entonces
  • 00:40:43
    independientemente de la complejidad de
  • 00:40:45
    un vídeo carburo será un compuesto que
  • 00:40:48
    tiene solamente su fórmula carbono e
  • 00:40:50
    hidrógeno
  • 00:40:50
    cuando me plantean la reacción de
  • 00:40:52
    combustión o me dan un calor de
  • 00:40:54
    combustión puedo escribir fácilmente
  • 00:40:56
    cuál es la reacción porque en esa
  • 00:40:59
    reacción los productos son dióxido de
  • 00:41:01
    carbono gracioso y agua líquida lo único
  • 00:41:04
    que habrá que hacer es equilibrar con
  • 00:41:06
    los coeficientes este crimen ticos
  • 00:41:08
    apropiados
  • 00:41:12
    otra reacción que ustedes
  • 00:41:15
    van a conocer concretamente van a
  • 00:41:17
    realizar el pp es la asociada a la
  • 00:41:21
    neutralización
  • 00:41:23
    el calor de la actualización es el calor
  • 00:41:25
    que se libera cuando se neutraliza
  • 00:41:27
    completamente un precio equivalente de
  • 00:41:30
    un ácido fuerte con un peso equivalente
  • 00:41:31
    de una base fuerte en una solución
  • 00:41:34
    acuosa
  • 00:41:36
    concretamente corresponde a esta
  • 00:41:38
    reacción a la reacción de un molde
  • 00:41:40
    protones con un molde oxhídrico para dar
  • 00:41:42
    agua líquida y eso tiene un 30 h que a
  • 00:41:45
    25 grados es de menos 13 7 kilocalorías
  • 00:41:48
    por equivalente es decir esta reacción
  • 00:41:50
    de neutralización es una reacción
  • 00:41:53
    exotérmica
  • 00:41:56
    y tiene este este detalle
  • 00:42:04
    en la reacción de neutralización se
  • 00:42:06
    puede hacer a partir de diferentes
  • 00:42:09
    ácidos fuertes y diferentes bases
  • 00:42:11
    fuertes pero cuando se hacen los
  • 00:42:14
    cálculos por equivalentes siempre se
  • 00:42:16
    encuentra este valor lo cual demuestra
  • 00:42:18
    que en la reacción de neutralización lo
  • 00:42:20
    único que tiene relevancia es la
  • 00:42:23
    reacción entre el protón y los óxidos no
  • 00:42:26
    de los otros iones acompañantes
  • 00:42:29
    como ejemplo ustedes van a ser en el pp
  • 00:42:32
    van a ser la reacción entre el ácido
  • 00:42:35
    clorhídrico y el hidróxido de sodio y a
  • 00:42:36
    partir de ahí van a calcular
  • 00:42:38
    experimentalmente cuánto vale el calor
  • 00:42:40
    de neutralización es decir van tener que
  • 00:42:42
    llegar a un valor similar a éste
  • 00:42:48
    otra manera de calcular de estimar el
  • 00:42:51
    detalle de una reacción es a partir de
  • 00:42:53
    las energías de enlace
  • 00:42:57
    la energía de enlace sería la energía
  • 00:42:59
    necesaria para romper los enlaces
  • 00:43:01
    covalentes que formaron amor y entonces
  • 00:43:03
    partimos de nuestra aproximación la
  • 00:43:06
    misma aproximación que venimos a
  • 00:43:07
    utilizar tenemos una reacción donde
  • 00:43:09
    estos son los reactivos estos son los
  • 00:43:10
    productos está en mi estado inicial este
  • 00:43:12
    mi estado final y eso tendrá un del
  • 00:43:14
    tache de reacción asociado
  • 00:43:17
    uno podría plantear
  • 00:43:19
    hipotéticamente descomponer a los a los
  • 00:43:25
    reactivos en los elementos que lo
  • 00:43:28
    conforman directamente en los átomos es
  • 00:43:31
    decir romper todos los enlaces
  • 00:43:32
    covalentes que están aquí y una vez que
  • 00:43:35
    tenga los átomos
  • 00:43:37
    totalmente esto tenga estas moléculas
  • 00:43:40
    totalmente desarmada y tenga estos
  • 00:43:41
    átomos entonces los voy a combinar para
  • 00:43:44
    formar las moléculas correspondientes en
  • 00:43:47
    el proceso de ruptura de enlace siempre
  • 00:43:50
    que se para romper un enlace que
  • 00:43:52
    suministra la energía así que este
  • 00:43:53
    proceso será endotérmicos mientras que
  • 00:43:55
    cuando se forman enlaces esos procesos
  • 00:43:58
    liberan energía y serán exo térmicos
  • 00:44:01
    el del tache de reacción entonces
  • 00:44:03
    resulta de un balance entre
  • 00:44:07
    la energía necesaria para romper los
  • 00:44:11
    enlaces y la energía liberada cuando se
  • 00:44:14
    forman los enlaces de esa de esa
  • 00:44:17
    diferencia surge el del tacho de
  • 00:44:19
    reacción con el signo que corresponde
  • 00:44:22
    para eso debería tener una tabla
  • 00:44:26
    de energías de enlace ustedes han visto
  • 00:44:29
    esto en la estructura de la materia han
  • 00:44:32
    visto lo que es energía de enlace y
  • 00:44:33
    longitud de enlace estos son enlaces
  • 00:44:36
    covalentes y esta es la energía es la
  • 00:44:38
    cantidad de energía que habría que
  • 00:44:40
    suministrar para romper el molde enlaces
  • 00:44:42
    por ejemplo para romper un molde
  • 00:44:44
    hidrógeno de enlace de hidrógeno
  • 00:44:48
    habría que suministrar 432 kilos
  • 00:44:51
    mientras que para romper un molde
  • 00:44:54
    enlaces hidrógeno flúor hay que
  • 00:44:55
    suministrar una cantidad de energía
  • 00:44:57
    mayor lo cual tiene que ver con que el
  • 00:44:59
    enlace este enlace es más fuerte que eso
  • 00:45:02
    se ve más fácil aquí
  • 00:45:04
    por ejemplo comparando las energías de
  • 00:45:06
    enlaces de carbono-carbono ustedes saben
  • 00:45:10
    que los enlaces a que los átomos de
  • 00:45:11
    carbono pueden formar enlaces simples
  • 00:45:13
    enlaces dobles o en las strip les
  • 00:45:16
    en digamos se vuelven en este sentido
  • 00:45:18
    cada vez más fuerte fíjense que cada vez
  • 00:45:21
    en la longitud del enlace y más corta
  • 00:45:23
    bueno la energía del enlace es cada vez
  • 00:45:26
    mayor entonces uno disponiendo de una
  • 00:45:29
    tabla como ésta
  • 00:45:32
    conoce las energías de enlace de cada de
  • 00:45:35
    cada par de átomos en cuestión y puede
  • 00:45:38
    utilizar la ecuación que les mencioné en
  • 00:45:40
    la diapositiva anterior para calcular el
  • 00:45:42
    detalle de reacción
  • 00:45:46
    lo último que vamos a ver es la ecuación
  • 00:45:48
    de kits de cuestionario
  • 00:45:52
    sirve para calcular el delta h de una
  • 00:45:55
    reacción
  • 00:45:58
    a una temperatura supongamos la
  • 00:46:00
    temperatura 2
  • 00:46:02
    conociendo cuánto vale el detalle de
  • 00:46:04
    reacción a otra temperatura
  • 00:46:06
    por ejemplo la temperatura ahora
  • 00:46:08
    supongamos por simplicidad que la
  • 00:46:10
    temperatura dos espacios que la
  • 00:46:12
    temperatura 1
  • 00:46:14
    como estamos trabajando con reacciones
  • 00:46:15
    químicas normalmente trabajamos la
  • 00:46:17
    presión constante
  • 00:46:19
    por simplicidad vamos a suponer que
  • 00:46:21
    tenemos un suelo reactivo
  • 00:46:25
    qué tiene que amo les dé a reaccionan
  • 00:46:28
    para dar vemos les debe es decir que
  • 00:46:29
    estos son los reactivos estos son los
  • 00:46:31
    productos estado inicial estado final
  • 00:46:34
    a la temperatura de uno y eso tiene un
  • 00:46:37
    vintage o de reacción igual a delta h a
  • 00:46:39
    la temperatura t 1 esto será algún valor
  • 00:46:44
    para reducir la ecuación de kirch of lo
  • 00:46:47
    que puedo hacer es utilizar un ciclo
  • 00:46:51
    nuevamente utilizar el hecho de que la
  • 00:46:53
    cnrt al pie es una función de estado si
  • 00:46:55
    está en estado inicial y está en estado
  • 00:46:56
    final
  • 00:46:57
    voy a buscar otro camino parece el
  • 00:46:59
    camino lo que podría ser lo siguiente
  • 00:47:02
    pasar los reactivos de la temperatura 1
  • 00:47:06
    a la temperatura 2 y ahí se pondrá en
  • 00:47:08
    juego un cierto valor de delta h luego
  • 00:47:11
    permito que reaccionan a la temperatura
  • 00:47:13
    2 poniendo en juego delta h a esta
  • 00:47:17
    temperatura que es justamente lo que
  • 00:47:19
    quiero calcular y obtengo los reactivos
  • 00:47:21
    los productos que ahora están a la
  • 00:47:24
    temperatura de 2
  • 00:47:26
    finalmente llegó los productos desde que
  • 00:47:28
    los tengo
  • 00:47:31
    las cantidades de calor que se ponen en
  • 00:47:32
    juego ahí son fíjense esto es para
  • 00:47:37
    llevar los reactivos desde 1 a 2 a
  • 00:47:40
    prisión constantes y que será q supere
  • 00:47:43
    será
  • 00:47:45
    a donde a ese coeficiente geométrico los
  • 00:47:48
    amoles de la sustancia multiplicado por
  • 00:47:52
    la capacidad calorífica en volar a
  • 00:47:54
    presión constante de a por delta de
  • 00:47:57
    temperatura final menos temperatura
  • 00:47:59
    iniciales de 2 - dv
  • 00:48:01
    en este caso para esta etapa de esta h
  • 00:48:04
    es simplemente delta h de la temperatura
  • 00:48:06
    t 2 el que quiero averiguar
  • 00:48:09
    y el detalle asociado a este otro paso
  • 00:48:11
    será será
  • 00:48:15
    ve donde ves el coeficiente de los
  • 00:48:17
    productos por la capacidad calorífica a
  • 00:48:19
    presión constante de los productos por
  • 00:48:21
    del tate pero ahora del tate es esta
  • 00:48:24
    será la final y esta la inicial o sea
  • 00:48:25
    que este 1 - 2
  • 00:48:31
    suponiendo que las capacidades
  • 00:48:33
    calorífica son las mismas en este
  • 00:48:36
    intervalo de temperatura pudo escribir
  • 00:48:40
    y
  • 00:48:42
    esto que les acabo de mencionar que
  • 00:48:45
    delta h la temperatura de uno es la
  • 00:48:47
    sumatoria de estos tres términos de este
  • 00:48:49
    paso en este paso y de este paso
  • 00:48:53
    si ahora llamo
  • 00:48:55
    ate 2 - 1 lo llamo del tate entonces
  • 00:49:00
    puedo reemplazar aquí de 2 menos de 1
  • 00:49:03
    por el tate
  • 00:49:05
    y a esto
  • 00:49:08
    lo multiplicó por menos 1 para que sea
  • 00:49:10
    de tate con lo cual el cambio si no aquí
  • 00:49:13
    delante entonces me queda la ecuación
  • 00:49:14
    transformada de esta manera si ahora
  • 00:49:17
    despejó delta h a la temperatura
  • 00:49:22
    y ahora de espejo del tache a la
  • 00:49:24
    temperatura de 2 kg incógnita me queda
  • 00:49:27
    esta expresión en esta expresión
  • 00:49:30
    ahora ya está generalizada no sólo para
  • 00:49:33
    mi ejemplo sino para cualquier reacción
  • 00:49:34
    me queda la ecuación de que he hecho la
  • 00:49:38
    ecuación es que dicho se establece que
  • 00:49:39
    el 30 h a una cierta temperatura de 2 es
  • 00:49:43
    igual a delta h de la temperatura que
  • 00:49:45
    uno más
  • 00:49:48
    la diferencia entre la sumatoria de la
  • 00:49:52
    capacidad calorífica molar de cada
  • 00:49:54
    producto multiplicada por su coeficiente
  • 00:49:56
    geométrico menos la sumatoria de la
  • 00:49:59
    capacidad calorífica molar de cada
  • 00:50:01
    reactivo multiplicada por su eficiencia
  • 00:50:03
    estilo métrico todo eso por verdad esa
  • 00:50:08
    sería la ecuación de que he hecho
  • 00:50:09
    independientemente de lo engorroso que
  • 00:50:11
    resulta esta ecuación fíjense que es
  • 00:50:15
    sencilla su esta deducción porque no
  • 00:50:18
    puedo plantear a partir de un estado
  • 00:50:20
    inicial a la temperatura de 1
  • 00:50:23
    y luego utilizar el hecho de que lenta
  • 00:50:25
    al pie de una función de estado y
  • 00:50:27
    escribir estas estas partes y lo demás
  • 00:50:30
    es álgebra
  • 00:50:33
    lo último que les quiero mostrar es qué
  • 00:50:37
    digamos esto lo que me está diciendo
  • 00:50:39
    esta ecuación de equilibrio es que
  • 00:50:43
    el del tache de reacción es decir el
  • 00:50:44
    calor liberado por la reacción a la
  • 00:50:46
    temperatura t 2 puede diferir de el
  • 00:50:51
    delta h de la misma reacción al a otra
  • 00:50:54
    temperatura
  • 00:50:59
    en qué caso eso sería igual es decir en
  • 00:51:02
    qué casos del tate 2 delta a esta
  • 00:51:05
    temperatura de 2 es igual a la tempestad
  • 00:51:08
    de las temperaturas de 1 cuando se me
  • 00:51:10
    anule este término para que se anule
  • 00:51:12
    este término debería ocurrir que es
  • 00:51:15
    estás sumatorias de capacidades
  • 00:51:18
    calorífica para productos y para
  • 00:51:19
    reactivos sean iguales si acá hay
  • 00:51:22
    diferencias bueno entonces va a surgir
  • 00:51:23
    una diferencia entre el calor de
  • 00:51:25
    reacción
  • 00:51:26
    y eso ocurre porque en definitiva
  • 00:51:30
    si la está al pie de los productos en
  • 00:51:34
    función de la temperatura crece de una
  • 00:51:36
    manera
  • 00:51:37
    y la salida de los reactivos crece de
  • 00:51:40
    esta otra manera como fíjense que la
  • 00:51:42
    pendiente de las curvas son distintas
  • 00:51:44
    cuando calculé delta h de la reacción
  • 00:51:48
    que en definitiva es la diferencia que
  • 00:51:49
    existe entre a una cierta temperatura
  • 00:51:52
    entre la entropía de los productos y la
  • 00:51:54
    entropía de los reactivos fíjense que
  • 00:51:57
    como esas curvas no son paralelas porque
  • 00:51:59
    la entropía no creció del mismo modo
  • 00:52:02
    para los productos para los reactivos
  • 00:52:03
    entonces del tache a una temperatura y a
  • 00:52:06
    otra varía
  • 00:52:08
    bueno con esto finalizamos la clase
  • 00:52:12
    ahora tienen todo el material completo
  • 00:52:14
    recta qué
  • 00:52:17
    hasta que terminen de desarrollar
  • 00:52:22
    el tema con sus docentes que hagan las
  • 00:52:25
    prácticas la teoría que figuran en la
  • 00:52:29
    guía de trabajos prácticos y que
  • 00:52:32
    consulten cualquier cosa o con sus
  • 00:52:34
    docentes o con cualquiera de los otros
  • 00:52:36
    docentes de la cátedra o conmigo en
  • 00:52:38
    particular les mando un saludo y deseo
  • 00:52:40
    que sigan bien y que sigan estudiando
Tags
  • termodinámica
  • entalpía
  • energía interna
  • primer principio
  • capacidad calorífica
  • calor de combustión
  • ley de Hess
  • reacciones químicas
  • isotermia
  • cambio de estado