Entropía, entalpía y energía libre de gibbs

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
FACULTAD DE CIENCIAS
ESCUELA DE QUÍMICA
Problemas resueltos de entalpia, entropía y
energía libre de Gibbs.
1. DEFINA QUE ES ENTALPÍA
FORMACIÓN.


O CALOR DE
La expresión U+PV, donde U es la energía interna del
sistema y PV se traduce a el trabajo que realiza el mismo, es
una magnitud que depende totalmente del estado del
sistema y recibe el nombre de entalpía o calor interno; se
representa por la letra H. Nos indica que el cambio de
calor desprendido en un proceso cualquiera físico o
químico, realizado a presión constante, es definido e
igual a la disminución o entalpía experimentada por
el sistema.
De forma ilustrativa, consideremos un recipiente provisto de
un embolo que contiene una determinada cantidad de gas a
un volumen inicial V1, presión P1 y temperatura absoluta T.
Al aplicar calor sobre este dispositivo vamos a incrementar
la energía cinética de las moléculas de gas, lo que se traduce
en una expansión del mismo. El gas ha pasado de un
volumen V1 a V2, por lo que empujara hacia arriba el
émbolo, es decir, la aplicación a la cantidad de calor ha
tenido como consecuencia la realización de un trabajo.
2. DEFINA REACCIÓN ENDOTÉRMICA
EXOTÉRMICA.

Y REACCIÓN
Una reacción exotérmica es aquella que se produce una
liberación de energía en forma de calor, por el contrario,
una reacción endotérmica es aquella que requiere del aporte
de calor del sistema para que se lleve a cabo.
Reacción
exotérmica:
HCl concentrado + agua
destilada produce una
reacción exotérmica.
Reacción
endotérmica.
3. LOS CALORES DE FORMACIÓN
DEL DIÓXIDO DE CARBONO,
DEL AGUA LÍQUIDA Y DEL ETILENO SON, RESPECTIVAMENTE,
-394KJ/MOL, -286 KJ/MOL
CALOR DE COMBUSTIÓN
52,3KJ/MOL. CALCULAR EL
DEL ETILENO.
Y
Reactivos
Productos
4. ¿EN QUÉ CONSISTE LA LEY DE HESS?

La ley de Hess es una de las leyes más importantes de la
termoquímica, la cual puede formularse como sigue: El
calor que interviene en una transformación química es el
mismo tanto si la reacción se verifica directamente en una
sola etapa como si se realiza indirectamente en varias
etapas, es decir, la variación de entalpía depende solamente
de los estados inicial y final y no del camino que se haya
seguido para llegar hasta ese estado final.
5. ¿CUÁL ES LA APLICACIÓN QUE SE LE DA A LA LEY DE
HESS?

La ley de Hess permite tratar las ecuaciones termoquímicas
como ecuaciones algebraicas, las cuales al sumarse o
restarse, multiplicadas en todo caso previamente por algún
número, cancelan algunos términos y dan lugar a la
ecuación termoquímica deseada y con ella al calor de
reacción correspondiente.
6. LA ENTALPÍA DE FORMACIÓN DEL OXIDO FERROSO ES DE 269KJ/MOL Y
LAS DE LOS ÓXIDOS DE CARBONO, 110,5KJ/MOL PARA EL MONÓXIDO DE
CARBONO Y 393,5 KJ/MOL PARA EL CASO DEL DIÓXIDO DE CARBONO.
DETERMINAR LA ENTALPÍA DE REACCIÓN QUE SE PRODUCE ENTRE EL
ÓXIDO FERROSO Y EL MONÓXIDO DE CARBONO.
Fe+²(s) + CO₂(g)  FeO(s) + CO(g)
7. CALCULAR EL CALOR DE REACCIÓN A 25ºC,
PARA LA SIGUIENTE REACCIÓN:

C2H4 + H2
C2H6.
Datos:
Entalpia de formación:
ΔHfºC₂H₄= 52.283 KJ/mol
ΔHfºH₂= 0 KJ/mol
ΔHfºC₂H₆=-84.667 KJ/mol
8. ¿QUÉ SE ENTIENDE


POR ENTROPÍA?
Se denomina incremento de entropía del sistema, al cociente
entre la cantidad de calor tomado de forma reversible e
isotérmicamente y la temperatura absoluta a la que ha sido
absorbido.
La entropía de un sistema está asociada a un grado de
desorden, de tal forma que a mayor desorden, mayor
entropía del sistema.
9. A PARTIR
CALCULE LOS
DE LOS VALORES DE ENTROPÍA.
VALORES DE ENTROPÍA ESTÁNDAR
DE LA SIGUIENTE REACCIÓN A

CaCO3(s)
25ºC.
CaO(s) + CO2(g).
10. CALCULE LA VARIACIÓN DE ENTROPÍA EN LA REACCIÓN DE
FORMACIÓN DE CLORURO DE AMONIO (SÓLIDO) A PARTIR DEL
AMONIACO Y EL ÁCIDO CLORHÍDRICO, SABIENDO QUE LAS
ENTROPÍAS ABSOLUTAS SON, RESPECTIVAMENTE, 192,512 J/K.MOL;
186,69 J/K.MOL Y 94,56 J/K.MOL.
11. DEFINA ENERGÍA LIBRE DE GIBBS.

Todos los cambios de la naturaleza se deben a la tendencia
de los sistemas por alcanzar una condición máxima de
estabilidad, es decir, de equilibrio. Se denomina energía
libre de Gibbs a la cantidad máxima de energía
aprovechable que posee un sistema y que puede ser
convertida en trabajo útil. La ecuación de Gibbs relaciona
la variación de entalpía y la variación de entropía del
sistema.
12. CONSIDERANDO QUE PARA LA FORMACIÓN DEL CLORURO DE
AMONIO (SÓLIDO) LOS VALORES DE CAMBIO DE ENTROPÍA Y
ENTALPÍA
SON
-0,28464ºKJ/K.MOL
Y
-176,9KJ/MOL,
RESPECTIVAMENTE. CALCULE LA ENERGÍA LIBRE DE GIBBS PARA
ESTE PROCESO.