Fundamentos de Cinética Química, Termoquímica y Equilibrio
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Energía de Activación
Es la mínima energía necesaria para romper los enlaces de los reactivos y formar enlaces nuevos en los productos. Es la energía que se ha de intercambiar para que el choque sea eficaz.
Factores que influyen en la velocidad de reacción
- Naturaleza de los reactivos y estado físico: Depende de los enlaces, el estado de disolución, etc.
- Superficie de contacto (grado de división): En el caso de sólidos, a mayor grado de división y contacto (agitación), mayor será la velocidad (v).
- Concentración (presión en gases) de los reactivos: Al aumentar la concentración o la presión, aumenta la velocidad.
- Temperatura (energía cinética de las partículas): Al aumentar la temperatura, aumenta la velocidad, ya que la fracción de moléculas que sobrepasan la energía de activación es mayor.
- Presencia de catalizadores: Sustancias que pueden aumentar o disminuir la velocidad de la reacción.
Entalpía de Formación Estándar
La entalpía estándar de formación, ΔH0f, de un compuesto es la variación de entalpía en la formación de un mol de compuesto en condiciones estándar, a partir de sus elementos, también en condiciones estándar.
Entalpía de Combustión
La entalpía de combustión estándar de una sustancia es la variación de entalpía del proceso en el cual 1 mol de dicha sustancia reacciona con O2 para dar CO2(g) y H2}O(l).
Entalpía de Enlace
La variación de entalpía de una reacción puede considerarse el balance entre la energía que se necesita para romper los enlaces que mantienen unidos a los átomos y otras especies en los reactivos, y la que se desprende al formarse los enlaces entre los átomos y otras especies en los productos.
Entropía
La entropía es una función de estado, por lo que se define como:
ΔS = Sfinal – Sinicial
- Si ΔS > 0, aumenta el desorden de las moléculas y la entropía del sistema crece.
- Si ΔS < 0, aumenta el orden y la entropía disminuye.
La entropía es la medida del grado de desorden de un sistema; cuanto mayor es el desorden de un sistema, mayor es su entropía.
Resumen de Procesos Termodinámicos
| Proceso | Condiciones | Trabajo (W) y Energía Interna (ΔU) |
|---|---|---|
| Isocórico | V = cte. | W = 0 → ΔU = QV |
| Isobárico | P = cte. | W = -P(V2 - V1) → ΔU = QP - P(V2 - V1) |
| Isotermo | T = constante | ΔU = 0 → Q = -W |
Principio de Le Chatelier
Este principio establece que, si un sistema en equilibrio se somete a un cambio de condiciones, este se desplazará hacia una nueva posición a fin de contrarrestar el efecto que lo perturbó y recuperar el estado de equilibrio.