MATERIA Y ENERGIA Prof. Valeria del Castillo. UNIVERSO 1. RELACION UNIVERSO-SISTEMA Universo:...
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MATERIA Y
ENERGIA
Prof. Valeria del Castillo
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UNIVERSO1. RELACION UNIVERSO-SISTEMAUniverso: conjunto de elementos
considerados en una investigación, esta formado por materia y energía.
Sistema: parte especifica del universo que se desea estudiar ( cerrado, abierto y aislado)
Sustancias: parte del sistema que participa en cambios físicos y químicos.
Las transformaciones tienen un estado inicial y uno final.
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Tipos de sistemas Sistema abierto: hay intercambio
de materia y energía con el entorno.
Sistema cerrado: solo hay intercambio de energía con el entorno.
Sistema aislado: no hay intercambio con el entorno.
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2. RELACION SISTEMA-ENTORNO
Entorno: resto del universo externo al sistema
Zona en la que se produce el intercambio de energía y/o materia con el sistema.
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3. RELACION MATERIA-ENERGÍA La materia es todo lo que nos
rodea, tiene masa y ocupa volumen se presenta en tres estados: sólido, liquido y gas.
Energía: capacidad de realizar un trabajo o generar cambio en la materia.
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EFECTOS DE LA ENERGÍA
Cuando las partículas de una sustancia gana o pierde energía, ésta cambia de estado.
En una reacción química se puede absorber o liberar energía al entorno, en base a esto, decimos que son endotérmica o exotérmica respectivamente.
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Gráficos de Reacciones
Reacción exotérmica Reacción endotérmica
( - ) ( + )
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Tipos de energía Térmica: movimiento de los
átomos y las moléculas . A mayor movimiento de las partículas mayor es la energía térmica y la temperatura.
Química: energía almacenada entre las partículas que forman las sustancias.
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Todas las formas de energía se pueden intercambiar unas en otras.
Ley de conservación de la energía: “la energía no se crea no se destruye solo se transforma”.
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TERMODINAMICA
Estudia las relaciones entre el calor y otras clases de energía.
Variables termodinámicas: magnitudes que describen el estado de un sistema.
Funciones de estado: variables que dependen solo del estado inicial y final del sistema.
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LEYES DE LA TERMODINAMICA
1º LEY DE LA TERMODINÁMICA
Define la función de estado llamada entalpía ( D H), relaciona el intercambio de calor con el sistema.
“La energía total del universo es constante”
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2º ley de la termodinámica
Define la función de estado entropía (D S), que se relaciona con el grado de organización del sistema.
“ la entropía del Universo aumenta en un proceso espontáneo”, es decir si aumenta la desorganización es mas probable que el sistema exista.
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TERMODINÁMICA Y LAS REACCIONES QUIMICAS.
Termoquímica: parte de la termodinámica que estudia los cambios de energía ( generalmente en forma de calor) que acompañan a las reacciones químicas.
La transferencia de energía en una reacción química se produce por la ruptura y formación de enlaces, cuando los reactantes se transforman en productos.
Variables termodinámicas: entalpía, entropía y energía libre de Gibbs.
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ENTALPIA:
Cambio de calor de una reacción a presión constante.
Reacción exotérmica: DH < 0 ( negativa)
Reacción endotérmica: DH > 0 ( positiva)
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ENTROPIA
Grado de organización (DS -) o desorganización (DS +) que adquiere el sistema una vez finalizada la reacción química.
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ENERGÍA LIBRE DE GIBBS
Permite determinar la dirección en que se produce la reacción en forma espontánea. Se expresa por:
DG = DH – TDS En una reacción espontánea DG< 0, es
decir, tiene valor negativo. Si: DG>0; la reacción no ocurre DG<0; la reacción es espontánea DG=0; la reacción esta en equilibrio
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DH DS DG características
observaciones
<0 >0 <0 Proceso exotérmico que tiende al desorden
Espontáneo a cualquier temperatura
<0 <0 <0 Proceso exotérmico que tiende al orden
Espontáneo solo si DH > TDS. A T baja
>0 <0 >0 Proceso endotérmico que tiende al orden
No espontáneo
>0 >0 <0 Proceso endotérmico que tiende al desorden
Espontáneo solo si DH < TDS. A T alta