TERMODINAMICA

Objetivos Describir los sistemas de la termodinámica Reconocer, diferenciar y aplicar los principios de la termodinámica

INTRODUCCION Una máquina térmica es un dispositivo que transforma energía interna en trabajo. Aquí el calor sale desde una fuente de alta temperatura hacia una de baja temperatura, provocando que la máquina gane calor desde el recipiente de alta temperatura aumentando su energía interna

Una pequeña parte de esta se transforma en trabajo mecánico y el resto es expulsado al recipiente de menor energía.

SEGUNDO PRINCIPIO Espontaneidad de las reacciones químicas: Una reacción es espontánea cuando ocurre en determinadas condiciones, por ejemplo, de presión, temperatura o concentración.

Las reacciones espontáneas transcurren en una sola etapa, por esto son procesos irreversibles, a menos que se aplique energía al sistema

ENTROPIA (S) Esta mide el grado de desorden de un sistema a nivel atómico. Es una función de estado extensiva. La entropía aumenta a medida que el sistema se desordena, y disminuye cuando aumenta el orden.

El enunciado del segundo principio es:” El calor pasa espontáneamente de un cuerpo de alta temperatura a otro de menor temperatura”. Matemática es: ΔS universo = ΔS sistema + ΔS entorno > 0

Baja entropía Elevada entropía Alto grado de orden molecular Alto grado de desorden molecular Baja entropía Elevada entropía

Si es proceso es reversible, este principio se enuncia como un proceso reversible, la entropía del Universo permanecerá constante. ΔS universo = ΔS sistema + ΔS entorno = 0

Si en una reacción:  Se produce mayor cantidad de moléculas que se consumen; ΔS es positivo Disminuye el número total de moléculas; ΔS es negativo No hay cambio en el número de moléculas, el valor de ΔS es muy pequeño y puede ser positivo o negativo.

GRAFICA ENTROPIA MENOR QUE CERO: ΔS < 0 (-) ΔS universo = ΔS sistema + ΔS entorno< 0 ENTROPIA MAYOR QUE CERO: ΔS > 0 (+) ΔS universo = ΔS sistema + ΔS entorno> 0 ENTROPIA IGUAL A CERO: ΔS = 0 ΔS universo = ΔS sistema + ΔS entorno = 0

ENERGIA LIBRE DE GIBBS: (G) Es una función de estado extensiva que determina si una reacción química es espontánea o no. La variación de energía libre (ΔG) para un proceso a presión y temperatura constante es: ΔG = ΔH - T ΔS

TIPOS DE REACCIONES 1.- Exergónica (ΔG <0): Es aquélla que libera energía en la reacción química Características: Energía de los reactantes es mayor que la energía de los productos. Complejo activado presenta mayor energía que los reactante y productos

Se produce una variación de la energía entre los reactantes y productos(E) Se producen dos energías de activación: De reactantes a complejo activado y la otra de complejo activado a producto

2.- Endergónica (ΔG >0): Es aquella que requiere de energía para su desarrollo Características: Energía de los productos es mayor que la energía de los reactantes Complejo activado tiene mayor energía que los reactantes y productos

Se produce una variación de la energía entre los reactantes y productos(E) Se producen dos energías de activación: De reactantes a complejo activado y la otra de complejo activado a producto