Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Termoquímica y equilibrio térmico, Bruno Garibaldi Montes, Mapa 4.…
Termoquímica y equilibrio térmico
Diferencia entre actividad y concentración. Fuerzas iónicas. Calculo de coeficientes de actividad de electrolitos y no electrolitos
Fuerzas iónicas
La fuerza iónica, I, de una disolución es una función de la concentración de todos los iones presentes en ella.
Se define como
Donde cB es la concentración de iones B, zB es la carga de cada ion, y el sumatorio se refiere a cada una de las especies iónicas presentes en el medio.
Cuando la concentración de los iones en una solución es alta, se produce una interacción electrostática entre los iones con carga opuestas; es decir, los cationes y aniones se atraen con mucha fuerza, lo que trae como consecuencia que la concentración iónica efectiva o real sea menor que la calculada para una reacción química en particular.
La fuerza iónica tiene como unidades moles/L o moles/Kg de agua.
Actividad
Es una medida de una concentración efectiva de una especie.
Surge debido a que las moléculas en un gas o solución no ideal interactúan unas con otras.
Es la concentración efectiva que interviene en la reacción química y depende de la fuerza iónica de la solución
No tiene dimensiones
Concentración
Es la cantidad en que se encuentran las sustancias que se disuelven (soluto) en relación a la o las sustancias que lo disuelven (solvente).
Determina la proporción de soluto y solvente en una solución química.
En el SI se emplean las unidades mol·m-3.
Constante de equilibrio de una reacción química
Indica si una reacción en equilibrio es favorable a los productos o a los reactivos.
Se simboliza como "Kc" o simplemente "K"
Siempre es igual a Kd / Ki, el cociente de dos cantidades que en sí mismas son constantes a una temperatura dada.
Si K es mayor que 1, el equilibrio se desplazará hacia la derecha y favorecerá a los productos.
Si la constante de equilibrio es menor que 1, el equilibrio se desplazará a la izquierda y favorecerá a los reactivos.
se expresa como la relación entre las concentraciones molares (mol/l) de reactivos y productos.
Su valor en una reacción química depende de la temperatura, por lo que ésta siempre debe especificarse.
Se denomina constante de equilibrio, porque se observa que dicho valor es constante (dentro un mismo equilibrio) si se parte de cualquier concentración inicial de reactivo o producto.
Calor de una reacción
También llamado entalpia de reacción y se simboliza como ΔH
Es el cambio en la entalpía de una reacción química que se produce a una presión constante.
la energía desprendida es negativa y la absorbida es positiva
Reacción exotérmica: ∆H< 0
Reacción endotérmica : ∆H> 0
Es una unidad de medida útil para calcular la cantidad de energía por mol que se libera o se produce en una reacción.
Es el calor absorbido o desprendido en un proceso o reacción química.
Si el proceso químico conlleva una absorción de energía del sistema en forma de calor se llama endotérmico. Y si la cede exotérmico.
Ley de Hess
Se puede enunciar de la siguiente manera: cuando los reactivos se convierten a productos, el cambio de entalpía es el mismo, independientemente de que la reacción se efectúe en una paso o en una serie de pasos.
Es empleada para comprobar indirectamente el calor de reacción
Es un método indirecto de calcular el Calor de Reacción ó Entalpia de Reacción.
Como este cálculo solo considera los valores iniciales y finales, se concluye que la energía intermedia no influye en el resultado de su variación.
El cambio de entalpía se puede calcular restando la entalpía inicial (antes de la reacción) de la entalpía final (después de la reacción): ΔH = Hf – Hyo
Otra forma de calcular es sumando las entalpías en cada una de las reacciones intermedias. Independiente del número y tipo de reacciones: ΔH = ΔH1 + ΔH2
Nos dice que la energía que proviene del calor, la cual es absorbida o desprendida por medio de una reacción química dependerá únicamente de las sustancias reaccionantes y de los productos.
Equilibrio químico en gases, acido-base y precipitación. Concepto de PH
PH
Es una medida que sirve para establecer el nivel de acidez o alcalinidad de una disolución.
Indica la cantidad de iones de hidrógeno presentes en una solución o sustancia.
Es el Potencial de Hidrógeno.
Escala del PH
La escala de pH se utiliza para medir el grado de acidez de una disolución.
La escala de pH va desde el valor 0 hasta el 14.
Las sustancias con valor de pH=0 son las más ácidas (menos básicas)
Las sustancias que tienen pH=7 son neutras.
Las sustancias que tienen pH=14, son las menos ácidas (más básicas)
El pH se puede medir en una solución acuosa utilizando una escala de valor numérico que mide las soluciones ácidas (mayor concentración de iones de hidrógeno) y las alcalinas (base, de menor concentración) de las sustancias.
Se pude definir como el opuesto del logaritmo en base 10 o el logaritmo negativo de la actividad de los iones de hidrógeno, cuya ecuación es pH= -log10[aH+].
El equilibrio químico se alcanza cuando los reactivos y los productos se consumen y se forman al mismo tiempo.
Es el estado en el que las actividades químicas o las concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningún cambio neto.
Se da cuando la concentración de las especies participantes no cambia, de igual manera, en estado de equilibrio no se observan cambios físicos a medida que transcurre el tiempo; siempre es necesario que exista una reacción química para que exista un equilibrio químico, sin reacción no sería posible.
En un equilibrio en el que sólo intervienen gases, y si el comportamiento es ideal, el cociente de las presiones parciales en el equilibrio Kp.
Principio de Le Chatelier
Ayuda a predecir en qué dirección se desplazará una reacción en equilibrio cuando hay un cambio de concentración, presión, volumen o temperatura.
Factores capaces de modificar el estado de equilibrio de un proceso químico
Efecto de la presión y el volumen
Si disminuye la presión, el sistema se desplaza en el sentido en que hay aumento del número de moles de gas, y por tanto, de moléculas.
Si el número de moléculas fuera el mismo en reactivos y productos, el cambio de volumen no afectaría al equilibrio.
Si aumenta la presión, el sistema se desplaza en el sentido en que hay disminución del número de moles de gas y, por tanto, de moléculas.
Efecto de la temperatura
Si una vez alcanzado el equilibrio se aumenta la temperatura, el sistema, siguiendo el principio, se opone a ese aumento de energía calorífica desplazándose en el sentido que absorba calor, es decir, hacia el sentido que marca la reacción endotérmica.
Es la única variable que, además de influir en el equilibrio, modifica el valor de su constante.
Efecto de las concentraciones
Si disminuye la concentración de una sustancia A, el sistema se desplaza en el sentido en que se produce dicha sustancia, ya que consumirá C y D para producir A y B, alcanzado el
equilibrio.
Si aumenta la concentración de una sustancia A, el sistema se desplaza en el sentido en que se consume dicha sustancia, para así producir C y D, alcanzando el equilibrio.
El principio dice "Una alteración externa de los factores que intervienen en un equilibrio, induce un reajuste del sistema para reducir el efecto de dicha alteración y establecer un nuevo estado de equilibrio"
Ley de Henry
La ley de Henry es útil para gases permanentes, es decir, por encima del punto crítico.
Enuncia que a una temperatura constante, la cantidad de gas disuelta en un líquido es directamente proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre el líquido.
Donde P es la presión parcial del gas, C es la concentración del gas, K es la constante de Henry, que depende de la naturaleza del gas, la temperatura y el líquido.
La concentración del gas se puede expresar en distintas unidades tales como molaridad, molalidad o fracción molar.
La constante kH o simplemente K describe las interacciones entre un gas y un solvente
La ley de Henry se refiere al efecto de la presión de un gas en su grado de solubilidad en un líquido.
Bruno Garibaldi Montes
Mapa 4. Termoquímica y equilibrio térmico.
22 - Septiembre - 2022
Referencias bibliográficas
PH. (s. f.). Recuperado 28 de septiembre de 2022, de
https://www.quimica.es/enciclopedia/PH.html
pH - Concepto, escala de medidas, cómo se mide y ejemplos. (s. f.). Concepto. Recuperado 28 de septiembre de 2022, de
https://concepto.de/ph/
Ley_de_Henry. (s. f.). Recuperado 28 de septiembre de 2022, de
https://www.quimica.es/enciclopedia/Ley_de_Henry.html
Calor de reacción: claves para determinar este tipo de reacciones. (2020, 29 octubre). Recuperado 28 de septiembre de 2022, de
https://eusitrade.com/blog/calor-de-reaccion
Fuerza_iónica. (s. f.). Recuperado 28 de septiembre de 2022, de
https://www.quimica.es/enciclopedia/Fuerza_i%C3%B3nica.html
