Efecto de la temperatura

Presentación del tema: "Efecto de la temperatura"— Transcripción de la presentación:

1 Efecto de la temperatura

2 A experimentar…

3 ¿Qué ocurre con la reacción si hay una menor temperatura?
¿Qué ocurre con la reacción si hay una mayor temperatura?

4 Espontaneidad de reacciones y temperatura: criterios
P,T ctes; espontáneo: REACCIÓN: crea desorden crea orden + ― kJ/mol kJ/mol exotérmica ― kJ/mol kJ/mol endotérmica +

5 Energía libre de Gibbs y espontaneidad
1) Reacciones exotérmicas (H<0) con aumento de desorden (S>0) H <0 -T S <0 ΔG <0 a cualquier temperatura  reacción siempre espontánea 2) Reacciones endotérmicas (H > 0) con aumento de desorden (S>0)  H >0 -T S <0 reacción espontánea a temperaturas altas  3) Reacciones exotérmicas (H < 0) con aumento de orden (S < 0)  H < 0 -T S > 0  Reacciones espontáneas a temperaturas bajas 4) Reacciones endotérmicas (H > 0) con aumento de orden (S < 0)  H > 0 -T S > 0   G > 0 siempre Reacciones no espontáneas

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7 ¿Será o no espontánea la siguiente reacción en condiciones estándar?
Ejemplo: ¿Será o no espontánea la siguiente reacción en condiciones estándar? 2H2O2(l) 2H2O (l) + O2(g) Datos: H0f (kJ/mol) H2O(l) = –285,8; H2O2(l) = –187,8 S0 (J·mol 1 K·1) H2O(l) = 69,9; H2O2(l) = 109,6; O2(g) =205,0.

8  H0 =  npHf0(productos)–  nrHf0(reactivos) =
= 2 Hf0(H2O) + Hf0(O2) – 2 Hf0(H2O2) = 2 mol(–285,8 kJ/mol) – 2 mol(–187,8 kJ/mol) = –196,0 kJ S0 =  np· S0productos –  nr· S0reactivos = 2 S0(H2O) + S0(O2) – 2 S0(H2O2) = 2 mol(69,9 J/mol·K) + 1 mol(205, J/mol·K) – 2mol(109,6 J/mol·K) = 126,0 J / K = 0,126 kJ / K G0 =  H0 – T ·  S0 = –196,0 kJ – 298 K · 0,126 kJ/ K = G0 = – 233,5 kJ luego será espontánea

9 ¿ A que temperatura será NO ESPONTANEA?

10 N2 (g) + 3 H2 2 NH3 ¿Calcula los valores de ΔG° de la reacción a 25 °C Y a 500 °C? Interpreta su resultado. ¿Como varia ΔG° al cambiar la temperatura?

11 Energía libre de Gibbs y Equilibrio químico

12 ¿Siempre existen 25 °C exactos
¿Siempre existen 25 °C exactos? ¿Podemos aseverar que la presión es de 1 atm cuando realizamos una actividad experimental?

13 La variación de energía libre ( G ) en condiciones no estándar, se puede obtener de la siguiente expresión: ΔG = Δ G° +  R T ln Q

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15 N2 (g) H2 (g) NH3(g) Calcule ΔG° a 298 K de la reacción compuesta de 1 atm de N2 y 3 atm de H2 y 0,5 atm de NH3

16 Calcule ΔG° a 298 K de la reacción compuesta de 0,5 atm de N2 y 0,75 atm de H2 y 2 atm de NH3

17 2. En lugar de Q se escribe la constante de equilibrio.
Así, cuando el sistema está en equilibrio, sabremos que: 1. G = 0. 2. En lugar de Q se escribe la constante de equilibrio.

18 a A + b B c C + d D Keq = [C]c · [D]d [A]a · [B]b

19 Constante de equilibrio K
Keq > 1, significa que la relación de productos es superior a la de los reactantes; por ende, la reacción ocurre en el sentido directo. Keq < 1, significa que la relación de productos es menor a la de los reactantes; por ende, la reacción ocurre en el sentido inverso. Keq = 1, significa que la relación de productos es igual a la de los reactantes.