Obre el menú principal

Termodinàmica química

La Termodinàmica química (del gr. thermos, calor i química) consisteix en l'estudi de les transformacions que pateix l'energia calorífica en les reaccions químiques, sorgint com una aplicació de la termodinàmica a la química.

Sovint podem considerar que les reaccions químiques es produeixen a pressió constant (atmosfera oberta, és a dir, P=1 atm), o bé a volum constant (el del receptacle on s'estiguin realitzant).

La calor intercanviada al procés és equivalent a la variació d'entalpia de la reacció. Qp = ΔrH

La calor que s'intercanvia en aquestes condicions equival a la variació d'energia interna de la reacció. Qv = ΔrU

Contingut

Funcions d'estatModifica

Article principal: Funció d'estat

Les funcions d'estat són variables termodinàmiques; són les següents:

Llei de HessModifica

Article principal: Llei de Hess

Germain Henry Hess (Ginebra, 1802-Sant Petersburg, 1850) va ser un fisicoquímic rus d'origen suís que va posar les bases de la termodinàmica actual. Va treballar fonamentalment la química de gasos, i va enunciar la llei que ens disposem a comentar ara:

« En una reacció química expressada com la suma (o diferència) algebraica d'altres reaccions químiques, atès que és funció d'estat, l'entalpia de reacció global és també la suma (o diferència) algebraica de les entalpies de les altres reaccions. »

Considerem la reacció:

A   B

I suposem l'existència de les següents reaccions intermèdies, de   coneguda:

A   C

D   C

D   B

Veiem que podem muntar un cicle termodinàmic de manera que, en lloc d'anar d'A a B directament, passem per totes les reaccions intermèdies abans descrites:

A   C   D   B

Com l'entalpia és una funció d'estat,  . El procés no depèn del camí, i, per tant, és indiferent que la fem directament o tenint en compte les altres reaccions.

Noti's que la reacció D   C va en el sentit oposat al que ens interessa per tancar el cicle. Per això, hem d'invertir la direcció del flux energètic per obtenir la reacció que volem, i això s'aconsegueix canviant el signe de la variació entàlpica. És a dir,

 .

Tenint això en compte, l'entalpia de la reacció que volem serà:

 

De vegades, haurem de multiplicar l'entalpia de reacció d'una de les intermediàries per algun coeficient estequiomètric perquè es compleixi la relació lineal entre les diferents variacions d'entalpies.

Vegeu tambéModifica

Enllaços externsModifica

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Termodinàmica química