Conceptes Fonamentals de Termodinàmica i Equilibri Químic

Variable d'estat: magnitud macroscòpica que defineix l'estat d'un sistemaEquació d'estat:equació que relaciona les variables d'estatFunció d'estat: magnitud el valor de la qual depèn exclusivament dels estats inicial i final, no del camíFunció de procés: magnitud el valor de la qual depèn del camí escollit // Equilibri tèrmic:T=cttEquilibri mecànic:p=cttEquilibri material:ui=ctt // Z>1la pressió real major ideal → forces repulsives.Z<1la pressió real menor ideal → forces atratives. // Procés reversible:p=p_ext=p_int el treball és el màxim possible (valor absolut).Procés irreversible: p_ext=ctt=p₂ // Sistema tancat pot intercanviar energia amb l'entorn però no matèria.Sistema aïllat no intercanvia ni energia ni matèria Sistema obert intercanvia energia i matèria // ΔS>0 espontani (irreversible) ΔS=0 equilibri (reversible) ΔrG>0 no espontani ΔrG=equilibri ΔrG<0 espontani // En una mescla de dos líquids volàtils, el vapor en equilibri sempre estarà enriquit en el component més volàtil (aquell amb menor Teb o major p*v // pendent de la corba de fusió de l'aigua és negativa, perque el gel és menys dens que l'aigua líquida, tota altra substància, pendent és positiva. // La pressió de vapor és proporcional a la temperatura (com més alta és T, més gran és ). El punt d'ebullició normal és la temperatura a la qual la p_v = p_ext =1atm. // Propietats Col·ligatives: dissolucions depenen del nombre de partícules de solut dissoltes, no naturalesa química (Pressió osmòtica: pressió addicional necessària per aturar el flux osmòtic. Relació de Van 't Hoff: CRT) // // grau dissociació= n_dissociat /n_inicial // Q<K manca de productes; la reacció avança cap a productes Q>K excés de productes; la reacció avança cap a reactius .Q=K el sistema es troba en equilibri dinàmic.// ΔrGº<0 K>1 cap a productes ΔrGº=0 K=1 equilibri ΔrGº>0 K<1 cap a reactius ΔrGº MAI criteri espontenaitat, només equilibri // Le Chatelier: 1) Afegir un reactiu o producte: la reacció es desplaça en la direcció que consumeixi el component afegit. 2) Augment de pressió / disminució de volum: la reacció es desplaça cap al costat amb menys mols de gas. Si la reacció no té gasos o té els mateixos mols a banda i banda, no afecta.3) Disminució de pressió / augment de volum: la reacció es desplaça cap al costat amb més mols de gas. 4) Augment de temperatura: si  ΔrHº>0 (endotèrmica):K augmenta; si  ΔrHº<0(exotèrmica):K disminueix.5) Disminució de T: comportament invers al punt anterior. 6) Addició d'un catalitzador: Disminueix l'energia d'activació en ambdós sentits, fent que l'equilibri s'assoleixi més ràpidament.// Ió COMÚ: Si es dissol un sòlid en una solució que ja conté prèviament un dels seus ions constitutius (ió comú), el Principi de Le Châtelier desplaça l'equilibri cap a la precipitació del sòlid, causant una disminució dràstica de la solubilitat

Solució amortidora (tampó) es prepara a partir d'un àcid feble i la seva base conjugada (o viceversa) per mantenir el pH constant davant petites addicions d'àcid o base forta. El seu pH es calcula amb l'Equació de Henderson–Hasselbalch // Elemental: una sola etapa; una sola intermèdia o xocs successius entre dos o més components que originen la formació o destrucció dels reactius directament.Compostes: formades per diverses etapes elementals. Unimolecular: A→B Bimolecular: A+B→C Termolecular:  3A→B o 2A+B→C (MOLT improbables, requereixen tres xocs simultanis) // Entropia és una funció d'estat que mesura el grau de desordre microscòpic d'un sistema o el nombre de microestats compatibles amb el macrostat del sistema. Procés reversible és aquell que transcorre de manera infinitament lenta (quasi-estàtica), passant per una successió contínua d'estats d'equilibri. En tot moment, el sistema i l'entorn es troben en equilibri infinitament proper, de manera que el procés pot ser invertit sense deixar cap canvi net en l'univers. Equivalent en aigua d'un calorímetreés la massa d'aigua que tindria la mateixa capacitat calorífica que el conjunt del calorímetre (recipient, agitador, termòmetre...). Permet tractar el calorímetre com si fos simplement una massa addicional d'aigua en els càlculs de Diagrama de fases de l'aigua és gràfic p–T amb tres regions (sòlid, líquid, gas) separades per tres corbes d'equilibri que conflueixen en el punt triple: Corba de sublimació

Destil·lació fraccionada: mescla ideal de dos líquids volàtils, la pressió de vapor parcial de cada component segueix la Llei de Raoult s'obté rica en el component de menor T