Cambios De Reacciones Quimicas

DESARROLLO.

TERMOQUÍMICA.

Es la rama de la Química física que estudia los efectos caloríficos que acompañan a las transformaciones físicas o químicas. Su fin es determinar las cantidades de energía desprendidas o absorbidas como Calor durante una transformación, así como desarrollar métodos de cálculo de dichos movimientos de calor sin necesidad de recurrir a la experimentación. Las cantidades de calor producidas al quemarse los combustibles o el valor calorífico de los alimentos son ejemplos muy conocidos de datos termoquímicos.

La termoquímica es parte de una rama mucho mas amplia que es la termodinámica la cual describe y relaciona las propiedades físicas de la materia de los sistemas macroscópicos, así como sus intercambios energéticos.

El calor que se transfiere durante una reacción química depende de la trayectoria seguida puesto que el calor no es una función de estado. Sin embargo, generalmente las reacciones químicas se realizan a P=cte o a V=cte, lo que simplifica su estudio.

ECUACIÓN TERMOQUÍMICA.

Las ecuaciones termoquímicas son aquellas en la que se representan los cambios materiales y energéticos que ocurren en las reacciones químicas. En ellas se muestra el estado de agregación de cada sustancia que interviene en la reacción y el balance energético del proceso indicado generalmente como la variación de entalpía.

Por ejemplo:

Una forma de obtener oxígeno en el laboratorio es descomponer térmicamente el clorato de potasio según la reacción:

Donde (s), para sólido, g (gases) indican abreviadamente el estado material de los reactivos y de los productos.

Los cálculos de las ecuaciones químicas se aplican de esta manera no solo a las cantidades de moléculas y los moles de las sustancias que intervienen sino también a los calores o entalpías de reacción, teniendo en cuenta que estos vienen dados en kJ por mol (Kilojulios por mol). En la ecuación anterior, la variación de entalpía de la reacción en kJ/mol esta escrita a la derecha y se refiere a la ecuación tal cual está escrita. Este calor se desprende por mol de ecuación, o por cada dos moles de clorato potásico o por cada tres moles de oxigeno que se obtiene.

Cuando una reacción química ocurre puede liberar energía en modo de calor al entorno o puede absorber calor del mismo. De acuerdo con el criterio de signos utilizados, si sistema cede energía al entorno se dice entonces que la reacción es una reacción exotérmica) y y por el contrario si el sistema de reacción toma energía calórica del exterior la reacción es una reacción endotérmica y entonces .

Ejemplos:

Reacción exotérmica ( )

Reacción endotérmica ( )

Cuando la sal común NaCl se disuelve en agua, una pequeña cantidad de energía calorífica es absorbida

CALORIMETRÍA

Es la parte de la termología que estudia la medida del calor de los cuerpos. Todos los cálculos de la calorimetría se fundamentan en los siguientes principios:

Cuando se ponen en contacto dos cuerpos a temperaturas distintas el mas caliente cede calor al frio hasta que ambos quedan a una temperatura intermedia de las que tenían al principio.

El calor ganado por un cuerpo es exactamente igual al cedido por el otro.

Si tenemos un cuerpo de masa m1, calor especifico c1 y que esta a una temperatura t1 y otro de masa m2, calor especifico c2 y que esta a una temperatura t2 y suponemos que t1>t2 al ponerlos en contacto ambos quedaran a una temperatura intermedia cumpliéndose que t1>te>t2. el calor perdido por el cuerpo caliente será Qp=m1 c1 (t1-te)

El calor ganado por el cuerpo frio será Qg=m2 c2 (te-t2)

Qp = Qg

CALOR ESPECÍFICO (CE).

Es la cantidad de calor necesaria para aumentar en 1ºC la temperatura de 1 gr de sustancia.

Calores específicos de algunas sustancias o elementos:

Sustancia o elemento químico Calor específico (cal/gºC)

Agua

Alcohol etílico

Aluminio

Hierro

Cobre

Calcio

Magnesio

1,00

0,511

0,217

0,113

0,093

0,149

0,248

CAPACIDAD CALORÍFICA.

Es la cantidad de calor que se requiere para elevar a 1ºC la temperatura de 1 mol de sustancia.

CALOR GANADO O PERDIDO EN UNA REACCIÓN QUÍMICA

Durante las reacciones químicas puede producirse absorción o liberación de energía. Esto indica que tanto los reaccionantes como los productos contienen calor que es característico de su masa. El contenido de calor es una medida de

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