Previo

Cuestionario Previo:

Objetivos

Que el alumno conozca la importancia de los potenciales termodinámicos, su interpretación física y su aplicación en una reacción de óxido-reducción en una pila comercial.

1. ¿Qué es una reacción de óxido-reducción?

Es una reacción química en la cual hay una perdida y ganancia de electrones por algunas de las especies químicas involucradas en la reacción

1. ¿Qué es una pila y cuál es el principio de su funcionamiento?

Es un artefacto o dispositivo donde se da lugar a una serie de reacciones Redox espontaneas, en donde, a partir de energía química se genera energía eléctrica. El agente oxidante se encuentra físicamente aislado del agente reductor y la transferencia de electrones se puede hacer por medio de un conductor externo.

1. Investigar qué es una pila de óxido de plata-zinc, cuál es la reacción de óxido-reducción que se lleva a cabo en ella y las aplicaciones de este tipo de pilas.

Es una pila de dimensiones reducidas que se basa en la oxido-reducción del óxido de plata con el Zn, realizando así una reacción de sustitución simple

• Ánodo: Zn (s) + 2 OH−→ ZnO (s) + H2O (l) + 2e−
• Cátodo: Ag2O (s) + H2O (l) + 2e− → 2 Ag (s) + 2 OH−
• Global: Ag2O (s) + Zn (s) → 2 Ag (s) + ZnO (s)

Se aplica en relojes, cámaras, calculadoras, aparatos auditivos, marcapasos, etc.

1. ¿Qué es el potencial eléctrico?

En términos prácticos es el trabajo de que debe realizar un campo eléctrico para mover una carga puntual a un determinado punto de referencia.

1. ¿Qué es el trabajo eléctrico?

Energía que desarrolla una carga eléctrica sometida bajo la acción de un campo eléctrico al moverse entre dos puntos.

1. Escribir la ecuación que relaciona al trabajo eléctrico con el potencial eléctrico para una reacción de óxido-reducción

• W = nFe, n moles de e−, F = 96,500 C/mol

1. Explicar la interpretación física de ∆Gº cuando un proceso se lleva a cabo a presión y temperatura constantes.

Nos muestra la espontaneidad de un proceso donde  

1. Investigar la interpretación física de ∆Hº y ∆Sº cuando un proceso se lleva a cabo a presión constante.

• ∆Hº nos representa el calor absorbido o expedido en una reacción química
• ∆Sº nos representa la aleatoriedad o desorden de un sistema

1. ¿Cuál es la ecuación que relaciona a ∆Gº con ∆Hº y ∆Sº a temperatura constante?

• ∆G = ∆H − T∆S

1. Explicar el criterio de espontaneidad y equilibrio asociado con ∆ Gº a temperatura y presión constantes

• Si ∆G < 0 ⇒ Reacción espontánea
• Si ∆G > 0 ⇒ Reacción no espontánea
• Si ∆G = 0 ⇒ Sistema en equilibrio

1. Mencionar cuáles son los factores que afectan el signo de ∆Gº en la ecuación que relaciona a ∆Gº con ∆Hº y ∆Sº a temperatura y presión constantes.

• ∆H > 0 reacción endotérmica, ∆S > 0 incremento del desorden, Positivo a bajas T; negativo a altas T. Reacción espontánea en la dirección hacia adelante a altas T y en la dirección inversa a bajas T
• ∆H > 0 reacción endotérmica, ∆S < 0 disminución del desorden, Positivo a todas las T. Reacción espontánea en la dirección inversa a todas las T
• ∆H < 0 reacción exotérmica, ∆S > 0 incremento del desorden, Negativo a todas las T. Reacción espontánea en la dirección hacia adelante a todas las T
• ∆H < 0 reacción exotérmica, ∆H < 0 reacción exotérmica, Negativo a bajas T; positivo a altas T. Reacción espontánea a bajas T; tiende a invertirse a altas T.

1. El calor de combustión es la energía liberada en forma de calor cuando un compuesto se somete a combustión completa con el oxígeno bajo condiciones estándar. La reacción química es típicamente un hidrocarburo reaccionar con el oxígeno para formar dióxido de carbono, agua y calor. Es la razón entre la cantidad de calor (Q) que suministrada por determinada masa (m) de un combustible al ser quemada, y la masa considerada.
2. La Combustión es un proceso químico de oxidación rápida que va acompañado de desprendimiento de energía bajo en forma de calor y luz.
3. Se llama combustible a cualquier material que es plausible de liberar energía una vez que se oxida de manera violenta y con desprendimiento de calor.
4. Un comburente es una sustancia que logra la combustión, o en su defecto, contribuye a su aceleración. El comburente oxida al combustible en cuestión para finalmente ser reducido por completo por el último. El comburente por excelencia resulta ser el oxígeno atmosférico al cual lo encontramos normalmente en el aire que respiramos.

1. ¿Qué es una reacción exotérmica y una endotérmica?

Las reacciones donde la variación de entalpía es positiva (calor absorbido en la reacción) son llamadas reacciones endotérmicas, mientras que aquellas cuya variación de entalpía es negativa (calor cedido por el sistema durante la reacción) son llamadas reacciones exotérmicas.

1. Indicar cuándo es conveniente trabajar con la bomba calorimétrica.

Cuando se trabaja con materiales que pueden llegar a ser muy explosivos y violentos, ya que el término “bomba calorimétrica” denota la naturaleza explosiva de la reacción (en pequeña escala) en presencia de exceso de oxigeno gaseoso.

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