Entalpía, entropía y energía de Gibbs

MII-U2- Actividad 1. Entalpía, entropía y energía de Gibbs

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Lee el caso y responde las preguntas.

Caso

Cuando hay un accidente deportivo, generalmente tirones de músculo o torceduras, oímos que debemos de aplicar comprensas de calor. Esto tiene sentido porque este tipo de lesiones provoca que los músculos se contraigan, presionando las terminales nerviosas del lugar y provocando dolor. Al aplicar una comprensa caliente los músculos se relajan y vuelen a su forma natural, libreando los nervios y permitiendo el flujo de sangre normal.

Hay muchas técnicas para hacer esto, nos podemos poner toallas calientes, entrar a un sauna, etc. Sin embargo en competencias formales se utilizan paquetes de calentamiento, que son básicamente bolsas que emiten calor. Este calor es liberado por la siguiente reacción química:

Durante esta reacción se librean 1,652 kJ de energía.

Preguntas

1. Identifica el sistema como abierto, cerrado o aislado.

Respuesta: Cerrado.

Fundamentación (¿Por qué?): Porque al tener contacto en el musculo estos paquetes especiales que generan calor están transmitiendo únicamente energía (calor) en la o las partes afectadas, la materia no se mezcla al ser bolsas selladas.

2. ¿Qué tipo de reacción es: exotérmica o endotérmica?

Respuesta: Exotérmica

Fundamentación (¿Por qué?): Porque en base a una reacción química que se da desprende la energía.

3. Calcula el cambio de entalpía que ocurre al reaccionar 1.0 g de Fe.

Resultado:

Operaciones:

55.845 g/mol

∆H=Q

Para 1 g de Fe ∆H=-7.3927 KJ

4. Calcula el cambio de entropía de la reacción, considera que las entropías para Fe = 27.2 J/mol*K, O2 = 205 J/mol*K y Fe2O3 = 90.0 J/mol*K.

Resultado: -52.2 J/mol*K

Operaciones: Fe=27.2-----O2=205-----Fe2O3=90.0

Reactivos productos

(205+27.2=232.2) 90.0*2=180 ΔS= 2 (90)-(205+27.2) =-52.2

Si es de la reacción química

(4x27.2 mas 3x205) =723.8-----27.2*2=54.4+237.6=-431.8 J/K

5. Calcula la temperatura a la cual la reacción llega a un equilibrio.

Resultado:

Operaciones:

Teq=Enta/entro

=(-1652000J/-52.2J/K)= 31647k

6. Con base a tus cálculos, ¿Es una reacción espontánea o no?

Respuesta: No espontanea.

Fundamentación (¿Por qué?): Porque se requieren condiciones y elementos no preparados que en conjunto efectúen en base un cambio de energía el escenario perfecto.

7. Considerando

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