FISICOQUÍMICA PROBLEMAS CICLO DE LA TAREA: UNIDAD 1

FISICOQUÍMICA

PROBLEMAS

CICLO DE LA TAREA: UNIDAD 1

POR:

LEON DARIO BAÑOL

Código: 1.059.694.576

GONZALO CARDONA VALDERRAMA

Código: 98635741

HECTOR ALBEIRO MACIAS CARTAGENA

Código:

ANDRES FELIPE VELASQUEZ

Código:

GRUPO: 201604_14

TUTORA

MARTHA CECILIA VINASCO GUZMAN

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

MARZO

2015

Procedimiento

Se deben revisar los videos, como ayuda para resolver los problemas propuestos, en caso de tener dudas se debe recurrir primero a los compañeros del grupo y luego al tutor, quien dará las orientaciones necesarias.

Problemas

Para resolver los problemas, se recomienda ver el video QUIMICA Entalpia Entropia Gibbs Kc Kp

https://www.youtube.com/watch?v=omuyGuiXXx8

1. El hielo se funde a 0°C, con la absorción de 80 cal/gr = 1440 cal / mol.  Calcular el cambio de entropía para el siguiente proceso isotérmico.

 H2O (s) ----→  H2O (l)

Ds = dq/T

Ds= (1440 cal/mol x 1 mol)[pic 2][pic 3][pic 4]

                         273 k

        Ds = 5.2747 cal/k

1. Calcule a) entalpía, b) entropía, c) energía libre de Gibbs a partir de la energía de formación del ácido lácteo, de acuerdo a la reacción siguiente y d) analizar el resultado:

CH3CH (OH)COOH  + 3O2   →   3CO2 + 3H2O

Ácido láctico ΔG de formación -124400 cal/mol

Gas carbónico ΔG f = -94450 cal/mol

Agua ΔG f = -56690 cal/mol

CH3CH (OH)COOH  + 3O2   →   3CO2 + 3H2O

Ácido láctico ΔG de formación -124400 cal/mol (520489,6J/mol)

Gas carbónico ΔG f = -94450 cal/mol (395178,8J/mol)

Agua ΔG f = -56690 cal/mol (237190,96J/mol)

Solución:

a) La entalpía de reacción se puede calcular de forma teórica de tres formas:

• A partir de las entalpías de formación de los compuestos que intervienen en la reacción; se considera una reacción a condiciones estándar (1 atm de presión y 25 °C).
• A partir de las entalpías que se presentan en los enlaces de reacción (menos precisa); se utiliza cuando no hay datos de reacción.
• A partir de la Ley de Hess.

Para este caso como se tienen datos de la reacción, es decir que podemos utilizar la primera opción de las anteriores: A partir de las entalpías de formación de los compuestos que intervienen en la reacción, basándose en la ecuación general siguiente:

aA + bB→cC + dD            (1)

Dónde,

aA y bB son reactivos, y cC y dD son productos de reacción,

a, b, c y d, son coeficientes estequiométricos y

A,B,C y D, son los compuestos de reacción.

De esta manera, el cálculo de la entalpía de reacción a condiciones estándar (ΔH°S), viene dada por la ecuación:

(ΔH°r) = (∑nP *ΔH°P) - (∑nR * ΔH°R)(2)

Donde,

nP; coeficientes estequiométricos de los productos,

nR;coeficientes estequiométricos de los reactivos,

ΔH°P; variación de entalpías de formaciónde los productos,  y

ΔH°R;variación de entalpías de formaciónde los reactivos.

Según la ecuación general (1);

ΔH°r=[ c*ΔH°S (c) + d*ΔH°S (d)]-[a*ΔH°S (a) + b*ΔH°S (b)] (3)

Y para la reacción será:

ΔH°r= [(3*(-395178,8)+(3*(-237190,96)) - (1*(-520489,6))]J

CO2+             H2O            -           CH3CH (OH)COOH

ΔH°r= -1376616,8 J

NOTA 1: Para los compuestos que se encuentran en un estado puro (no enlazado o siendo parte de una sustancia), no se tienen en cuenta, pues para estos casos la entalpía de formación de estos es igual a cero (0); para efectos de este ejercicio ΔH del oxígeno (O2)no se aplica a la ecuación general.

b) La entropía se encarga de evaluar el desorden que ocurre en una reacción; es decir los cambios que sufre una molécula inicial, conforme a las sustancias con las que reacciona y a los productos.

El cálculo de entropía es de reacción no es una variación de las entropías de los compuestos que intervienen en la reacción, sino que son valores absolutos, ya que en la tabla de valores de entropía sí se encuentra un cero real.

NOTA 2: Para el cálculo de entropía  (a diferencia del cálculo de entalpía), sí existen valores de diferencia de entropía para los compuestos que se encuentran en un estado puro; para el O2 es 205,5 J/K*mol.

(ΔS°r) = (∑nP * S°MP) - (∑nR *S°MR)…………(4)

Donde,

nP; coeficientes estequiométricos de los productos,

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