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Potenciales Termodinámicos

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by

Elim Palestina

on 21 August 2014

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Transcript of Potenciales Termodinámicos

Potenciales Termodinámicos
Cuestionario
Manejo de Residuos
Objetivo
Que el alumno conozca la importancia de los potenciales termodinámicos, su interpretación física y su aplicación en una reacción óxido-reducción en una pila comercial
Problema
Determinar experimentalmente los potenciales termodinámicos (ΔH°r, ΔG°r y ΔS°r) a 298.15 K de una reacción de óxido-reducción que se efectúa en una pila comercial de óxido de plata-zinc y explicar su interpretación física
2. ¿Qué es una pila y cuál es el principio de su funcionamiento?
Es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica.
Consiste de dos electrodos metálicos llamados ánodo y cátodo, sumergidos en un líquido o sólido (electrolito) . El electrolito es un conductor de iones. Cuando los electrodos reaccionan con el electrolito, en el ánodo se produce la oxidación y en el cátodo la reducción. La corriente eléctrica se produce cuando los electrones pasan del ánodo al cátodo a través de un conductor.
3. 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 un tipo de pila no recargable, de larga duración, voltaje constante, se usa en relojes, calculadoras, marcapasos, entre otros.
1.¿Qué es una reacción óxido-reducción?
Es una reacción en la cual hay una transferencia de electrones provocando un cambio en los estados de oxidación.

7. Explicar la interpretación física de ΔG° cuando un proceso se lleva a cabo a presión y temperatura constantes

Energía que dispone el sistema susceptible de convertirse en algún tipo de trabajo.

Y da las condiciones de equilibrio y espontaneidad
4.- ¿Qué es el potencial eléctrico?
Es la diferencia de potencial entre los electrodos, es decir, el impulso que necesita una carga eléctrica para que pueda fluir por el conductor de un circuito eléctrico.
5.- ¿Qué es el trabajo eléctrico?
Mecanismo de transferencia de energía, en este caso transferencia de electrones, entre al menos dos sistemas en contacto a través de un conductor.
8.- Investigar la interpretación física de ΔH° y ΔS° cuando un proceso se lleva a cabo a presión constante

9. ¿Cuál es la ecuación que relaciona a ΔG° con ΔH° y ΔS° a temperatura constante?

H: Energía total del sistema
S: Entropía absoluta
T: Temperatura absoluta
TS: Término entrópico relacionado con la energía que consumen las moléculas.

11.- Menciona cuáles son los factores que afectan el signo de
ΔG° en la ecuación que relaciona a ΔG° con ΔH° y ΔS° a temperatura y presión constante
10.- Explicar el criterio de espontaneidad y equilibrio asociado con ΔG° a temperatura y presión constante
6.- Escribir la ecuación que relaciona al trabajo eléctrico con el potencial eléctrico para una reacción óxido-reducción.
Welec=-nFE
donde F= constante de Faraday, E=diferencia de potencial, n=número de mol de electrones intercambiados
ΔH°
El calor transferido a presión constante es equivalente a la variación de entalpía.

Si ΔH > 0 Aumento de entalpía (Proceso endotérmico)
Si ΔH < 0 disminución de entalpía (Proceso exotérmico)
Si ΔH = 0 entalpía se mantiene constante

ΔS°
Macroscópico.
Criterio de reversibilidad de un proceso. Desigualdad de Clausius.
Si el proceso es reversible : ds = δQrev/T
Si el proceso es irreversible: ds > δQrev/T

Microscópico.
Medida del numero de microestados dentro del sistema.(Medida del desorden del sistema). A mayor número de microestados mayor entropía.

*Criterio de espontaneidad y equilibrio: Principio de máxima entropía del universo termodinámico. ΔS univ ≥ 0

Si ΔS univ > 0 es un proceso espontáneo
Si ΔS univ = 0 equilibrio termodinámico

ΔG = ΔH-TΔS

Si ΔG < 0 -> Reacción espontánea
Si ΔG > 0 ->Reacción no espontánea
Si ΔG = 0 -> Sistema en equilibrio
Referencias
Chang, R. (2012). Química (Décima ed.). México: Mc Graw-Hill
Peter W. Atkins “Fisicoquímica”, Editorial Addison-Wesley Iberoamericana
http://www.publicaciones.ujat.mx/publicaciones/horizonte_sanitario/ediciones/2011_mayo_agosto/04_Gestion_sustentable.pdf 14 agosto del 2014.
https://www.upo.es/depa/webdex/quimfis/miembros/Web_Sofia/GRUPOS/Tema%204.pdf , 14 agosto del 2014.

Gracias por su atención
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