Practica Equilibrio Y Cinetica

Práctica 1

Potenciales Termodinámicos

Introducción

Los potenciales termodinámicos nos permiten conocer si un sistema absorbe o libera energía (entalpía, ΔH), su grado de desorden (entropía, ΔS) y si el proceso que se lleva a cabo es espontáneo, no espontáneo o está en equilibrio (energía libre de Gibbs, ΔG). Sin embargo, no es posible medirlos directamente, por lo que se utilizan varias ecuaciones con propiedades medibles a partir de las cuales se puede obtener un valor para estos potenciales.

En esta práctica se utiliza el concepto de trabajo eléctrico, el cual se define como la energía que desarrolla una carga eléctrica sometida bajo la acción de un campo eléctrico al moverse entre dos puntos y cuya ecuación se muestra a continuación:

Weléctrico= -qE (1)

Donde q es la carga en Coulomb (C) y E es la diferencia de potencial en Voltios (V).

Considerando que la carga (q) es igual al número de moles por la constante de Faraday (F= 96500C/mol) se tiene:

Weléctrico= -nFE (2)

Ahora bien, de las ecuaciones fundamentales de la termodinámica:

dG = VdP – SdT + δWeléctrico (3)

De ésta se obtiene que para una proceso a presión y temperatura constantes:

ΔG = Weléctrico (4)

Por lo tanto, la energía libre de Gibbs se puede calcular al aplicar la siguiente ecuación:

ΔG = -nFE (5)

De esta manera, cabe resaltar que, a partir de la medición de la diferencia de potencial en un sistema a presión y temperatura constantes, se puede obtener un valor para ΔG. En este caso, el sistema será una pila de óxido de plata-zinc dentro de la cual ocurre una reacción óxido-reducción, la cual proporciona el movimiento de cargas que produce el trabajo eléctrico.

Finalmente, es posible realizar un ajuste lineal a la ecuación que se muestra a continuación para conseguir los valores de ΔH y ΔS, puesto que en pequeños intervalos éstos son independientes de la temperatura.

ΔG = ΔH – TΔS (6)

Técnica Experimental

1. Unir los cables con conexión de banana al portapilas, empleando soldadura de estaño y respetar el código de colores (rojo: positivo, negro: negativo) para asegurar que la polaridad sea correcta.

2. Sujetar la pila de óxido de

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