EJERCICIO 2. Comprender el equilibrio térmico

Objetivo:

Comprender el equilibrio térmico; desde los puntos de vista termodinámico y experimental, generalizar la idea del equilibrio dinámico, extender la noción del equilibrio a los procesos en solución.

Procedimiento:

Busca información sobre termodinámica química y equilibrio químico, y realiza lo siguiente:

1. Responde las siguientes preguntas:

a. ¿Qué tipo de reacción produce la combinación de sodio con agua (exotérmica o endotérmica)?

b. ¿Cuáles procesos químicos y físicos experimenta un diamante sintético (es decir, que no se forma de manera natural para ser vendido al cliente en el tiempo que lo requiere?

c. ¿Cómo explicarías la elaboración de las frutas cristalizadas mediante el proceso de ósmosis?

2. Realiza los siguientes ejercicios:

• Ejercicio 1

Menciona si la reacción es exotérmica o endotérmica:

a. N2 + 3H2 → 2NH3 ΔH = -46.2 KJ/mol

R: ________________

b. H + H → H2 ΔH = -104 Kcal/mol

R: ________________

c. CO2 → C + O2 ΔH = 394 KJ/mol

R: ________________

• Ejercicio 2

Considerando la siguiente reacción, ¿cuántos kJ se producen si se utilizan 6 moles de N2?

N2 + 3H2 → 2NH3 ΔH = -46.2 KJ/mol

• Ejercicio 3

Considerando la siguiente reacción, ¿cuántos gramos de carbón se producen si la reacción tiene una ∆H = 788 kJ/mol?

CO2 → C + 02 ΔH = 394 KJ/mol

• Ejercicio 4

Considerando la siguiente reacción, ¿cuántos gramos de H2 se producen si la reacción posee una ∆H = -416 kcal/mol?

H + H → H2 ΔH = -104 kcal/mol

• Por último, da respuesta a la pregunta planteada justificando con conceptos químicos estudiados.

La combinación de sodio con agua, ¿qué tipo de reacción produce (exotérmica o endotérmica)? Describe la reacción química y explica el porqué de su respuesta.

Resultados:

Respuesta pregunta 1.-

A) El sodio elemental reacciona fácilmente con el agua de acuerdo con el siguiente mecanismo de reacción:

2Na(s) + 2H2O --> 2NaOH(aq) + H2(g)

Se forma una disolución incolora, que consiste en hidróxido de sodio (sosa caustica) e hidrogeno de gas. Se trata de una reacción EXORTEMICA.

B) La descomposición química de vapor o CVD, es un proceso químico utilizados para producir productos de belleza y de alto rendimiento de materiales sólidos. Es un proceso CVD estándar de sustrato se expone a uno o más precursores volátiles, que reaccionan o se descomponen en la superficie del sustrato para producir el depósito deseado.

Se puede emplear CVD para producir diamantes sintéticos mediante la creación de las circunstancias necesarias para que los átomos de carbono de un gas se asiente sobre un sustrato en forma cristalina.

El CVD de diamantes recibe una gran atención en las ciencias de materiales, puesto que permite muchas aplicaciones nuevas del diamante que se habían considerado demasiado difíciles de hacer económicamente. El crecimiento ECV del diamante se produce normalmente en condiciones de baja presión (1-27 kPa; 0.145-3.926 psi; 7.5-203 Torr ) e implica la alimentación de cantidades variables de gases en una cámara, energizando ellos y proporcionar condiciones para el crecimiento de diamantes sobre el sustrato. Los gases siempre incluyen una fuente de carbono, e incluyen también normalmente hidrógeno, aunque las cantidades utilizadas varían mucho dependiendo del tipo de diamante que se cultivan. Las fuentes de energía incluyen filamento caliente, microondas, y descargas de arco, entre otras. La fuente de energía está destinada

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