Termoquímica (clase)

Summary

En esta sesión educativa se aborda el tema de la termoquímica, una disciplina que combina física y química para estudiar las cantidades de calor involucradas en reacciones químicas. Se exploran conceptos como el calor de reacción, reacciones endotérmicas y exotérmicas, y se introduce la entalpía como una función de estado que describe la energía en forma de calor en una reacción a presión constante. El objetivo es que los estudiantes puedan aplicar estos conceptos básicos en la resolución de problemas, utilizando tanto métodos experimentales como teóricos, incluyendo el uso de la ley de Hesse para calcular la entalpía de reacciones químicas.

Takeaways

• 😀 La termoquímica es un área de la física-química que estudia las cantidades de calor involucradas en reacciones químicas.
• 🔍 La termoquímica se divide en dos partes principales: el calor de reacción y la determinación de la entalpía de una reacción.
• 🔥 Se discute que en reacciones químicas puede haber absorción o emisión de energía, que puede presentarse en formas como radiante, eléctrica o calorífica.
• 🌡️ Se menciona la importancia de distinguir entre reacciones endotérmicas (que requieren calor) y exotérmicas (que liberan calor).
• 🌟 Se introduce la fotoquímica como el área que estudia reacciones que desprenden o requieren energía radiante, como en la fotosíntesis.
• 🔋 La electroquímica es el área que estudia reacciones que involucran energía eléctrica, como en las baterías y la electrólisis.
• 🔥 Se describe el uso de compresas instantáneas como ejemplo de reacciones químicas que involucran energía térmica.
• 📚 Se destaca la importancia de las tablas termodinámicas y la ley de Hesse para calcular la entalpía de reacciones a partir de datos experimentales o teóricos.
• ⚗️ Se explica que la entalpía de formación es la entalpía de una reacción en la que un producto se forma a partir de sus elementos en su forma más estable.
• 🌡️ Se menciona que las condiciones estándar en termoquímica son una atmósfera de presión y 25 grados Celsius.
• 🔧 Se describe el uso de bombas calorimétricas para medir experimentalmente la cantidad de calor involucrado en una reacción química.

Q & A

¿Qué es la termoquímica y cómo se relaciona con la física y la química?

La termoquímica es un área de la física-química que estudia las cantidades de calor involucradas en una reacción química. Es una combinación de conceptos tanto físicos como químicos.

¿Cuáles son los subtemas principales que se discuten en la sesión de termoquímica?

Los subtemas principales son el calor de reacción, la determinación de la entalpía de una reacción y la ley de Hesse.

¿Qué es el calor de reacción y cómo se relaciona con la ruptura o formación de enlaces químicos?

El calor de reacción es la cantidad de energía que se absorbe o emite durante la ruptura y formación de enlaces químicos en una reacción química.

¿Cómo se relaciona la energía radiante con las reacciones químicas?

La energía radiante puede ser producida o requerida en algunas reacciones químicas. Ejemplos de esto son las barras luminosas y la fotosíntesis.

¿Qué es lo que estudia la fotoquímica y cómo se relaciona con la energía radiante?

La fotoquímica es un área de la química que estudia las reacciones químicas que producen o requieren energía radiante, como en el caso de la fotosíntesis.

¿Cómo se relaciona la energía eléctrica con las reacciones químicas y qué es la electroquímica?

La electroquímica es el área de la química que estudia reacciones químicas que producen energía eléctrica, como en las baterías, o que requieren energía eléctrica, como en los procesos de electrólisis.

¿Qué se entiende por reacciones endotérmicas y exotérmicas en términos de energía calorífica?

Las reacciones endotérmicas son aquellas que requieren energía calorífica, mientras que las reacciones exotérmicas son aquellas que liberan energía calorífica.

¿Qué es la entalpía de reacción y cómo se relaciona con el estado inicial y final de un sistema?

La entalpía de reacción es una función de estado que indica la cantidad de energía calorífica involucrada en una reacción, dependiendo únicamente del estado inicial y del estado final del sistema.

¿Cómo se determina experimentalmente la entalpía de reacción y qué dispositivos se utilizan para ello?

La entalpía de reacción se determina experimentalmente utilizando dispositivos como las bombas calorimétricas, que permiten medir la cantidad de calor liberado o absorbido durante una reacción.

¿Qué es la ley de Hesse y cómo se utiliza para calcular la entalpía de reacciones químicas?

La ley de Hesse establece que la cantidad de calor involucrado en una reacción química es la misma, independientemente de si la reacción se lleva a cabo en una, dos o más etapas, siempre y cuando las condiciones de presión y temperatura sean las mismas. Se utiliza para calcular la entalpía de una reacción a partir de datos de otras reacciones.

¿Qué es la entalpía de formación y cómo se relaciona con la producción de un producto único a partir de sus elementos?

La entalpía de formación es la entalpía de una reacción particular en la que se obtiene un producto único a partir de sus elementos en su forma más estable. Mide la cantidad de energía involucrada en la formación de ese producto único.

¿Cuáles son las condiciones estándar en termoquímica y cómo afectan la medición de la entalpía de reacción?

Las condiciones estándar en termoquímica son una presión de una atmósfera y una temperatura de 25 grados Celsius. Estas condiciones estándar son utilizadas para que los resultados de las mediciones de entalpía puedan ser comparables entre diferentes experimentos y lugares.

Outlines

00:00

🔍 Introducción a la Termoquímica

El primer párrafo introduce el tema de la termoquímica como un subtema dentro del programa de estudio, específicamente en el tema 6 que abarca térmica química y equilibrio químico. Se menciona que se desarrollarán en dos partes, con un total de 6 horas de estudio. El objetivo es que los estudiantes puedan aplicar los conceptos básicos de termoquímica para resolver ejercicios. Se enfatiza que la termoquímica es un área de la física-química que estudia las cantidades de calor involucradas en reacciones químicas, y se menciona el calor de reacción como un concepto fundamental, incluyendo la absorción o emisión de energía durante la ruptura y formación de enlaces químicos.

05:03

🔌 Energía en Reacciones Químicas

Este párrafo explora diferentes formas en que la energía está involucrada en reacciones químicas, como energía radiante y eléctrica. Se dan ejemplos de dispositivos que usan energía radiante, como las barras luminosas, y procesos que requieren energía radiante, como la fotosíntesis. También se discuten reacciones que involucran energía eléctrica, como las baterías y la electrólisis del agua, que produce hidrógeno y oxígeno. Estos procesos se estudian en áreas específicas de la química, como la fotoquímica y la electroquímica, y se relacionan con la transformación de energía en movimiento, como en el caso de la reacción violenta entre hidrógeno y oxígeno.

10:04

🔥 Calor en Reacciones Químicas

El tercer párrafo se enfoca en el calor como forma de energía en reacciones químicas. Se describen reacciones exotérmicas, que liberan calor, y endotérmicas, que requieren calor. Se mencionan ejemplos de compresas instantáneas calientes y frías, que son reacciones químicas que involucran calor. Se introduce el concepto de entalpía de reacción, que es la cantidad de energía en forma de calor involucrada en una reacción a presión constante, y se explica cómo la entalpía de reacción se relaciona con los estados de agregación de los reactivos y productos.

15:09

📚 Entalpía de Reacción y Condiciones Estándares

Este párrafo explica cómo se calcula la entalpía de reacción a condiciones estándar, que es una medida de la cantidad de calor liberado o absorbido en una reacción química. Se describe el proceso experimental de medir la entalpía utilizando una bomba calorimétrica y cómo se determina teóricamente a través de tablas de valores de entalpía de formación de compuestos en diferentes estados de agregación. Se enfatiza la importancia de las condiciones estándar en termoquímica, que son una presión de una atmósfera y una temperatura de 25 grados Celsius.

20:10

🔬 Determinación de la Entalpía de Reacción Teóricamente

El quinto párrafo detalla cómo se calcula teóricamente la entalpía de una reacción utilizando tablas de entalpía de formación y la ley de Hess. Se proporciona una fórmula para calcular la entalpía de reacción a condiciones estándar, que involucra la suma de las entalpías de formación de los productos y la resta de las entalpías de formación de los reactivos. Se menciona la importancia de conocer los estados de agregación de los compuestos involucrados en la reacción para una precisión correcta en los cálculos.

25:10

🧪 Ley de Hess y Modificación de Reacciones

Este párrafo presenta la ley de Hess, que establece que la cantidad de calor involucrada en una reacción química es la misma, independientemente de si la reacción ocurre en una o múltiples etapas, siempre que las condiciones de presión y temperatura sean las mismas. Se describe cómo se pueden modificar reacciones, ya sea invertiéndolas, multiplicándolas por un escalar o sumándolas, para calcular la entalpía de una reacción compleja a partir de reacciones más simples cuyo entalpía es conocida.

30:14

📉 Aplicación de la Ley de Hess para Calcular Entalpía

El séptimo párrafo muestra un ejemplo práctico de cómo se utiliza la ley de Hess para calcular la entalpía de una reacción dada. Se discuten los pasos para modificar las reacciones proporcionadas de manera que, cuando se sumen, den la reacción deseada. Se explica cómo invertir o multiplicar una reacción afecta su entalpía y cómo se suman las entalpías para obtener la entalpía de la reacción resultante.

35:17

🛠️ Solución de un Ejemplo de Cálculo de Entalpía

En el último párrafo, se lleva a cabo el proceso de cálculo de la entalpía de una reacción específica, siguiendo los pasos descritos anteriormente. Se muestra cómo se manipulan las reacciones proporcionadas, incluyendo la inversión y la multiplicación, para construir la reacción objetivo y luego se suman las entalpías correspondientes para obtener la solución final. El resultado indica la cantidad de energía absorbida en la reacción, confirmando el éxito en la aplicación de la ley de Hess.

Keywords

💡Termoquímica

Termoquímica es una rama de la física-química que estudia las cantidades de calor involucradas en reacciones químicas. Es central en el video, ya que se utiliza para entender la energía en formas como la calorífica, eléctrica y radiante, y cómo estas se relacionan con procesos como la fotosíntesis y la electroquímica. Por ejemplo, se menciona que la termoquímica se ocupa del estudio de la energía en forma de calor en reacciones exotérmicas y endotérmicas.

💡Calor de reacción

El calor de reacción se refiere a la cantidad de energía que se absorbe o emite durante una reacción química. Es fundamental en el video para entender los procesos termodinámicos, como se muestra al discutir reacciones exotérmicas que liberan calor y reacciones endotérmicas que lo absorben.

💡Reacciones exotérmicas y endotérmicas

Las reacciones exotérmicas son aquellas que liberan energía en forma de calor, mientras que las endotérmicas son aquellas que absorben calor. En el video, se ilustra cómo estas reacciones son ejemplos de la transferencia de energía en sistemas químicos y se relacionan con conceptos como la entalpía de reacción.

💡Entalpía

La entalpía es una medida de la energía térmica de un sistema en un proceso a presión constante. En el video, la entalpía de reacción se utiliza para describir la cantidad de energía calorífica absorbida o liberada en una reacción química, como en la reacción del hidrógeno con el oxígeno para formar agua.

💡Entalpía de formación

La entalpía de formación es la entalpía cambiada cuando se forma un compuesto a partir de sus elementos en su estado más estable. Es mencionada en el video como un concepto clave para calcular la entalpía de reacciones a partir de tablas de valores estándar.

💡Condiciones estándar

Las condiciones estándar son prescritas en termoquímica como una atmósfera de presión y 25 grados Celsius. Estas condiciones se utilizan en el video para estandarizar las mediciones de entalpía y para comparar resultados de diferentes experimentos y cálculos.

💡Ley de Hesse

La ley de Hesse establece que la cantidad de calor involucrado en una reacción química es la misma, independientemente de si la reacción ocurre en una o múltiples etapas, siempre que las condiciones de presión y temperatura sean las mismas. En el video, se utiliza para demostrar cómo calcular la entalpía de una reacción a partir de reacciones conocidas.

💡Bombas calorimétricas

Las bombas calorimétricas son dispositivos utilizados para medir la cantidad de calor absorbido o liberado en una reacción química. En el video, se mencionan como herramientas experimentales para determinar la entalpía de reacción.

💡Estados de agregación

Los estados de agregación se refieren a las fases físicas en las que pueden existir los compuestos (sólido, líquido, gas, etc.). En el video, es importante entender estos estados ya que influyen en la entalpía de formación y en la reacción química en sí.

💡Reacciones químicas

Las reacciones químicas son procesos en los que los átomos de dos o más sustancias interactúan formando nuevas sustancias. En el video, se discuten reacciones químicas específicas, como la combustión de hidrógeno para formar agua, para ilustrar conceptos termoquímicos.

Highlights

La termoquímica es un área de la física-química que estudia las cantidades de calor involucradas en reacciones químicas.

Se discute la calor de reacción, es decir, la energía absorbida o emitida durante una reacción química.

La energía en una reacción puede presentarse en formas como radiante, eléctrica o calorífica.

Se menciona la fotoquímica, que estudia reacciones que desprenden o requieren energía radiante, como la fotosíntesis.

La electroquímica se centra en reacciones que involucran energía eléctrica, como en baterías y electrólisis.

Las reacciones químicas que involucran calor se clasifican como endotérmicas (absorben calor) y exotérmicas (liberan calor).

La entalpía de reacción, medida en condiciones de presión constante, es una función de estado del sistema.

La entalpía de formación es la entalpía de una reacción en la que un producto se forma a partir de sus elementos en su forma más estable.

Las unidades de entalpía de formación son julios por mol o kilojulios por mol, y dependen del estado de agregación de los compuestos.

Las condiciones estándar en termoquímica son una presión de una atmósfera y una temperatura de 25 grados Celsius.

La entalpía de reacción a condiciones estándar se denota con un superíndice cero y es comparativa para experimentos en diferentes lugares.

Se describe el uso de bombas calorimétricas para medir experimentalmente la entalpía de reacciones químicas.

La ley de Hesse permite calcular la entalpía de una reacción a partir de la suma de reacciones conocidas.

La entalpía de una reacción se modifica al invertir o multiplicar una reacción, y se suman al combinar reacciones.

Se ejemplifica cómo calcular la entalpía de una reacción compleja a partir de reacciones simples y conocidas.

Se enfatiza la importancia de la precisión en las operaciones de inversión, multiplicación y suma para aplicar la ley de Hesse correctamente.

Se presenta un método para construir reacciones químicas solicitadas a partir de reacciones existentes y sus correspondientes entalpías.

Se concluye la sesión con una revisión de cómo se ha calculado la entalpía de una reacción dada a través de la ley de Hesse.

Transcripts

hola jóvenes en esta sesión vamos a

hablar de la termo química

la termo química es una es un subtema

que está incluido en nuestro programa en

el tema 6 de termo química y equilibrio

químico una parte la vamos a desarrollar

en termo química y otra en equilibrio

químico en un total de 6 horas

el contenido

de este tema

pues es el que tenemos aquí y el

objetivo es que el alumno apliquen los

conceptos básicos de la termo química y

el equilibrio químico y los emplee en la

resolución de ejercicios la parte de

termo química corresponde a los sub

subtemas 6.1 y 6.2

que nos hablan de calor entre el pie de

una reacción química la determinación de

la italia de una reacción y la ley de

hesse para poder desarrollar esta

primera parte pues vamos a hablar de la

termo química que es la termo química

bueno algunos textos nos dicen que es

una parte de la física otros dicen que

es una parte de la química y en realidad

es una combinación de ambas de tal

manera que pues también algunos autores

mencionan que la termo química es un

área de la físico química

que se encarga de estudiar las

cantidades de calor involucrados en una

reacción en una reacción química por

supuesto

pero este para desarrollar de una manera

secuencial todo lo que vamos a ver de

termoquímica empezaremos hablando del

llamado calor de reacción

que ese calor dio reacción bueno

para poder entenderlo diremos que cuando

se lleva a cabo una reacción química se

rompen y hoy forman enlaces químicos

pero esta ruptura o formación de enlaces

implica la absorción o emisión de cierta

cantidad de energía

y la cantidad de energía involucrada en

una reacción pues se puede presentar de

diferentes formas por ejemplo en forma

de energía radiante en forma de energía

eléctrica o en forma de energía

calorífica si esto da pie a diferentes

áreas de estudio de la química por

ejemplo cuando la energía involucrada en

una reacción se presenta en forma de

energía radiante

pues podríamos tener como ejemplo estos

dispositivos que se utilizan para

iluminarnos que son las llamadas barras

y luminosas si en estas barras luminosas

se lleva a cabo una reacción química que

produce luz que produce energía radiante

así que allí tendríamos un ejemplo de

una reacción que produce energía

radiante sin embargo existe lo contrario

es decir reacciones que requieren de

energía radiante la más común de ellas y

sin la cual no podríamos tener vida en

este planeta pues es la fotosíntesis en

la fotosíntesis pues las plantas

necesitan requieren de energía radiante

de la energía radiante del sol

pues para poder llevar a cabo

reacciones químicas que van a generar

este componentes orgánicos

este tipo de reacciones que desprenden

energía radiante o que requieren de

energía radiante se estudian en un área

de la de la química que se conoce como

foto química

sin embargo

qué pasa cuando la energía involucrada

en la reacción no está en forma de

energía radiante sino que está en forma

de energía eléctrica bueno

allí tenemos también los dos casos si

aquellas reacciones que requieren de

energía eléctrica y aquellas reacciones

que producen energía eléctrica por

ejemplo en las baterías en las baterías

se lleva a cabo reacciones químicas que

generan que producen energía eléctrica

y su contraparte pues sería aquellas

reacciones en las cuales se requiere de

energía eléctrica como por ejemplo pues

las reacciones de electrólisis la

electrólisis del agua en la cual a

partir de las moles a partir de una

fuente de energía eléctrica y agua se

puede obtener hidrógeno y oxígeno de ahí

surge la llamada tecnología del

hidrógeno

imaginen ustedes que tenemos agua y una

fuente de energía eléctrica y con esto

pues procedemos a descomponer el agua en

hidrógeno y el oxígeno pero resulta que

el hidrógeno es un combustible y el

oxígeno es un componente de tal manera

que sí

el oxígeno y el hidrógeno

están en combinación y se produce una

chispa una pequeña descarga de energía

pues esto va a provocar una explosión

una reacción entre el hidrógeno y el

oxígeno una reacción muy violenta y una

reacción tan violenta que puede

mover un pistón

a lo que voy a hacer lo siguiente con el

agua y la batería se produce hidrógeno y

oxígeno y con el hidrógeno y el oxígeno

al hacerlo reaccionar se lleva a cabo

una reacción muy este muy muy violenta

que puede mover un pistón es decir que

puede transformarse en energía de

movimiento esto estos dos procesos en

los cuales uno

la reacción química produce energía o

bien una reacción química requiere de

energía en forma de electricidad pues se

estudian en un área de la química que se

conoce como electro química

sin embargo cuando la energía

involucrada en una reacción química está

en forma de calor

pues

existen los dos casos

a aquellos en los cuales se requiere de

energía en forma de calor y aquellos en

los cuales se produce energía en forma

de calor seguramente ustedes conocen las

llamadas

y compresas instante más frías y

calientes en esas compresas instantáneas

frías y calientes o calientes y frías

pues se lleva a cabo una reacción

química que genera calor y o bien una

reacción química que requiere de calor y

por lo tanto enfría el medio

ahí tenemos entonces los dos casos una

reacción que requiere el calor perdón

que libera calor y una reacción que

requiere de calor y este tipo de

reacciones en las cuales se ve

involucrado en energía en forma de calor

se estudian precisamente en la termo

química

de tal manera que esté

pues el calor de reacción

permítame un segundo

de tal manera que cuando la energía

involucrada en una reacción se presenta

en forma de color pues se le llama calor

de reacción y se denota comúnmente con

una letra curva

aquí le estoy poniendo con un color

diferente pero es particularmente pues

una letra q sin mayúscula bueno en ella

les había comentado pues que existen

reacciones que requieren de energía

calorífica y otras que liberan la

energía calorífica si en forma de calor

en esta reacción se les conoce como

reacciones siendo térmicas y reacciones

exotérmicas cuando tenemos una y cuando

otra

bueno pues cuando una reacción absorbe o

requiere calor

se dice que la reacción es siendo

térmica lo que van a ver a continuación

lo que voy a desplegar a continuación

estrictamente hablando no es correcto

sí pero didácticamente conviene

presentarlo de esta manera si mire

resulta que cuando una reacción es

siendo térmica es porque requiere calor

y si requiere calor pues lo podemos

poner ese calor del lado de los

reactivos de tal manera que aquí se está

simplificando un caso en el cual el

compuesto ave se descompone en la y en b

pero en presencia de calor es decir

requiere de calor porque les digo que

esto estrictamente no es correcto

por qué

nosotros podemos ir a un almacén y pedir

el compuesto ave en gramos en moléculas

en kilogramos en moles etcétera si

podemos llegar y pedir un kilogramo o un

gramo un miligramo pero no podemos

llegar a pedir un kilogramo de calor o

medio gramo de calor o una mol de calor

no eso no no es posible si entonces

estrictamente hablando pues esto no es

correcto escribirlo pero didácticamente

les digo que conviene hacerlo porque de

esta manera vemos que para que se lleve

a cabo esta transformación que está aquí

en azul pues se requiere de calor en una

red esto es una reacción endo térmica

por otra parte cuando una reacción

desprende o libera calor se dice que las

reacciones exotérmicas y bueno

regresemos un poco si en la reacción en

la térmica el calor está del lado de los

reactivos en la reacción exotérmica pues

va a estar del lado de los productos

y ahí lo tenemos

sí

resulta que cuando la reacción se lleva

a cabo

a presión constante la energía

involucrada en forma de calor oa esa

energía involucrado en forma de calor ya

no se le llama calor de reacción sino

que se conoce como entalpía de reacción

porque es una función de estado es decir

es una característica del sistema que

depende solamente de el estado inicial y

del estado final

bueno

la energía de reacción en la integridad

de reacción perdón se puede denotar de

diferentes maneras dependiendo del texto

que consultemos lo podemos presentar

como delta h rx o delta h de reacción o

del hr o delta h simplemente porque

delta h bueno pues es en realidad una

situación en la cual se está tratando

una diferencia una diferencia entre la

ent al pie de los productos y la

antártida de los reactivos porque en

terapia de los productos y la entropía

de los reactivos porque en una reacción

química los reactivos son el estado

inicial

y los productos son el estado final

entonces establecer la diferencia dental

pie entre reactivos y productos nos

permite

conocer la instancia de la reacción

está entre el pie de reacción por

ejemplo si tenemos la reacción en la

cual dos moles de hidrógeno gaseoso

reacción con un molde oxígeno día

atómico

repito

si tenemos la reacción en la cual dos

moles de hidrógeno de atómico gaseoso

reaccionan con un amor de oxígeno y

atómico gaseoso para producir dos moles

de agua en fase líquida si esta reacción

si llevamos a cabo esta reacción y

encontramos que suelta al pia es de

menos 570 y 1.6 kilos sobre mol

pues debemos entender

que el signo negativo nos va a indicar

qué

la reacciones exotérmicas si la reacción

va a ser exotérmica

y que se liberan por decirlo de esta

manera como es exotérmica pues está

liberando calor así es que diríamos que

se liberan con este signo negativo se

liberan 571 puntos 6 kilos jules

aquí hay un error

aquí hay un error esquilo jules nada más

no lleva el mol hay que hacer esa

corrección permitiendo un segundo

listo entonces les decía si tenemos esta

reacción

y encontramos que su entropía es de

menos 500 76.500 71.6 kilos pues esto

implica que se liberan recuerden el

signo negativo es que es un proceso

exotérmico libera calor se liberan 571

puntos 6 kilos jules al llevar a cabo

esta reacción con dos moles de hidrógeno

y un amor de oxígeno para producir dos

moles de agua en fase líquida

resulta que cuando se habla de la

antártida de una reacción es muy

importante conocer los estados de

agregación de reactivos y de productos

porque no es lo mismo obtener agua en

fase líquida que agua en fase gaseosa y

lo vamos a ver un poquito más adelante

entonces en conclusión al llevar a cabo

esta reacción se liberan 571 puntos 6

kilos jules eso es lo que me dice la

entropía de la reacción

aquí una pregunta joven es si en la

reacción se utilizan dos moles de

hidrógeno y uno de oxígeno para producir

dos moles de agua y se libera esta

cantidad de calor qué pasaría si yo en

lugar de utilizar dos moles de hidrógeno

utilizó cuatro moles de hidrógeno y dos

moles de oxígeno y obtengo cuatro moles

de agua cuál sería la entropía de esa

reacción serían menos 570 y 1.6 kilo

jules

sería el doble porque estamos utilizando

el doble de reactivos y estamos

obteniendo el doble de productos y por

lo tanto la cantidad de calor

involucrado pues sería el doble espero

que se haya entendido eso continuemos

hablemos ahora de la llamada entalpía de

formación cabe mencionar que un ente al

pie de formación es un ente al pie de

reacción pero no todas las centrales de

reacción son en tal pies de formación

la entropía de formación es un en tal

piano es la entropía de una reacción muy

particular resulta que kim cuando en una

reacción se obtiene un molde un producto

único a partir de sus elementos en su

forma más estable pues la energía info

lo involucrado en forma de calor no se

llama entalpía de reacción sino entalpía

deformación entalpía deformación de

quien pues de ese producto único de un

amor de ese producto único

generalmente la entropía de reacción

está dada en jules o quilo jules pero la

entropía de formación tiene por unidades

llull sobre mol o kilo yul sobre mol

y esto es lógico porque en la ent al pie

de una reacción como por ejemplo la

anterior

yo aquí no podría hacer referencia por

eso decía yo que estaba equivocado no

podría hacer referencia a kilos sobre

mol porque la pregunta sería el molde

quién mol de hidrógeno de oxígeno o de

agua

en cambio en la información como tenemos

un producto único pues hablamos de que

sus unidades son jules por cada mono

cada molde quien pues de ese producto

único

o quilo you'll sobre mol sobre el molde

quien de ese producto único

está en terapia de formación se denota

de una manera muy similar a la ante el

pie de la reacción en lugar de sólo que

en lugar de tener una r como subíndice

pues se tiene una f

así por ejemplo podríamos tener que la

entropía de formación del agua en fase

líquida es menos 280 y 5.8 kilos por

cada mol es decir se libera en 285 punto

8 kilos por cada mol de agua en fase

líquida que se produce

cuál sería la reacción pues aquí no lo

dice no es cuando se obtiene una mol de

un producto único a partir de sus

elementos en su forma más estable así

que sería esta es la reacción el

hidrógeno y el oxígeno en su forma más

estable es

es en la fase gaseosa

y se produce una mol de agua y vean que

se está utilizando los mismos compuestos

que en la reacción que les presenté

anteriormente tenemos hidrógeno y

oxígeno y se produce agua en hidrógeno y

oxígeno en los reactivos y se produce

agua sí pero aquí se produce una mol de

agua y en el caso anterior los regresó

se producían dos moles de agua

entonces como aquí solo se produce una

mol de agua

una mol de agua a partir de sus

elementos en su forma más estable

pues podemos decir que la entropía de

esta reacción corresponde a la entropía

de formación del agua en fase líquida

pero ya les decía yo que es importante

la el el estado de agregación en el que

se encuentran reactivos y productos

porque no es lo mismo tener agua fácil

líquida que agua en fase gaseosa y lo

vamos a ver a continuación

donde pues la entropía de formación del

agua en fase de la diosa es diferente a

la entropía de formación del agua en

fase líquida

aquí tenemos menos 240 y 1.8 kilos por

cada mol

es decir se libera en este caso menor

cantidad de energía que en el caso

anterior porque pues porque la cantidad

de calor que hace la diferencia es la

necesaria para convertir el agua de la

fase líquida para pasar el agua de la

fase líquida a la fase gaseosa

bueno entonces aquí lo más importante

que quiero que no tienes que

debemos de tener muy en cuenta en qué

estado de agregación se encuentran

reactivos y productos porque la entropía

de formación correspondiente puede ser

diferente

como la central pías dependen del estado

inicial y del estado final

pues no es lo mismo obtener agua

o producir agua

a 20 grados que a 30 grados que a 40

grados la cantidad de energía

involucrada pues es diferente

por eso es que se deben establecer

condiciones estándar para que se puedan

comparar los resultados del ejercicio

realizado perdón de ejercicios de

experimentos realizados en diferentes en

diferentes lugares para eso pues se

tienen las llamadas condiciones estándar

cuáles son las condiciones estándar en

termoquímica bueno pues son simples una

atmósfera de presión y 25 grados de

celsius

la en talpa la ent al pie de reacción a

condiciones estándar

se denota

con la misma anotación lo anterior sólo

que se le pone un súper índice 0 para

denotar que se está hablando de la

entropía de reacción a condiciones

estándar y lo mismo se hace para la

intrépida deformación se pone un súper

índice cero para hablar de la entropía

de formación a condiciones estándar

bueno pues entonces hasta aquí hemos

visto que la entropía de una reacción es

un calor de reacción es cierta cantidad

de calor involucrado en una reacción

y esta cantidad de calor está en tal pie

de reacción pues se puede determinar

ya sea de forma experimental o teórica

experimentalmente se lleva a cabo la

reacción en una bomba calor y métrica o

en un dispositivo que no permita el

intercambio de energía entre el sistema

y el

él

en el exterior

entonces allí en ese en ese dispositivo

pues se lleva a cabo la reacción química

y toda la cantidad de calor involucrado

ya sea liberado o absorbido se puede

cuantificar

teóricamente se puede determinar pues

mediante tablas o mediante la ley de

hesse cabe mencionar que la ley de jefes

de la cual vamos a hablar un poco más

adelante pues es en realidad la base

para poder utilizar las tablas

entonces

en la entidad de reacción como les decía

se puede determinar experimentalmente y

los dispositivos que se utilizan son

bombas calor y métricas que bueno aquí

tenemos un esquema en el cual tenemos

sitio 1 una zona en la cual se lleva a

cabo la reacción esta es una bomba calor

y métrica de combustión en la cual se va

a quemar una muestra y se va a ver que

tanta cantidad de calor se desprende la

cantidad de calor desprendida pues va a

calentar el sistema y el sistema va a su

vez a calentar el agua que lo rodea de

tal manera que se puede determinar la

diferencia de temperatura inicial y

final en el agua si no se puede calcular

la cantidad de calor involucrado ya

teniendo la k la temperatura inicial y

la temperatura final del sistema la masa

del sistema

la composición del sistema etcétera aquí

la parte más importante es que nada del

calor generado se escape y para eso pues

se utilizan diferentes materiales aquí

que no permiten que se escapen nada nada

de

el calor involucrado

bueno existen en bombas calor y métricas

bastante sofisticadas y otras bastante

sencillas que podemos armar incluso con

dos vasos de unicel las bombas calor y

métricas ya de investigación de

desarrollo son bastante costosas pueden

llegar a costar hasta 200 mil pesos o

incluso un millón de pesos

bueno

pero nosotros no vamos a realizar el

ejercicio de perdón el experimento

nosotros vamos a calcular las sentencias

de una reacción de forma teórica sí y

para calcular la ent al pie de una

reacción en forma teórica pues se puede

hacer

empleando tablas como les decía

anteriormente o empleando la llamada ley

de hesse

calcular la energía en la antártida de

una reacción empleando tablas es muy

sencillo

lo que vamos a necesitar pues es la

reacción que se lleva a cabo

pero tenemos que asegurarnos de que esté

balanceada

así es que necesitamos los coeficientes

este kilométricos y como lo he

mencionado anteriormente vamos a

necesitar los estados de agregación aquí

deben entender que w x y y ceta son lo

que me va a representar los estados de

agregación

que pueden ser sólido líquido gas o fase

acuosa

y los estados de agregación no tienen

que ser todos iguales pueden ser pero no

necesariamente puede poder poder detener

aquí un sólido aquí un líquido aquí un

gas aquí la fase acuosa oeste pueden ser

todos la fase gaseosa o todos fase

líquida

no importa si pero si debemos de saber

qué estado de agregación tiene reactivos

y productos bueno pues les decía que

determinar la entropía de una reacción

de empleando tablas pues es muy sencillo

porque lo único que vamos a tener que

hacer es aplicar esta fórmula de momento

no está muy entendible esta fórmula pero

que nos dice esta fórmula nos dice que

la entropía de una reacción a

condiciones estándar

repito la entropía de una reacción a

condiciones estándar se obtiene sumando

la central díaz de los productos y

restándole la hace la suma de la central

pías de los

y quien está al pie pues en tal pies de

formación

así que diríamos la antártida de una

reacción a condiciones estándar se

obtiene con la suma de la central pies

de formación de los productos menos la

suma de la central pies de formación de

los reactivos si se da una cuenta en

cuenta aquí tenemos productos menos

reactivos es decir estado final menos

estado inicial

si nosotros aplicamos esta expresión a

la reacción que tenemos aquí arriba pues

nos quedaría esto que está aquí

que la entropía de la reacción a

condiciones estándar se sería c veces

fíjense que el coeficiente de ce pasó a

ser factor de su correspondiente

entalpía

por lo tanto tenemos ce veces la

entropía de formación de ce en el estado

de agregación y a condiciones estándar

más de veces aquí d es igual el

coeficiente este kilométrico del

compuesto de de veces la entropía de

formación a condiciones estándar de en

estado de agregación z y así para a y

para ver si tenemos entonces la suma de

la central pies de formación de los

reactivos menos la suma de la central

pies de formación de los productos

pues ya lo único que falta es averiguar

o consultar en tablas

la central pies de formación de los

diferentes compuestos en tablas como la

que les compartí en whatsapp

así que vamos a necesitar tablas que

contengan o que tengan la intrépida

deformación de diferentes compuestos a

condiciones estándar de esta manera pues

podríamos resolver o calcular la

entropía de formación de una reacción

como la siguiente

en la cual el mercurio reacciona con el

ácido clorhídrico o con el cloruro de

hidrógeno para producir cloruro de

mercurio e hidrógeno

si se dan cuenta aquí tenemos los

estados de agregación el mercurio

líquido el cloruro de hidrógeno fase

gaseosa el cloruro de mercurio en fase

sólida y el hidrógeno de atómico en fase

gaseosa tenemos diferentes fases sin

diferentes estados de agregación pero no

importa nosotros vamos a poder

determinar la entropía de la reacción

qué es lo que tenemos que hacer

recuerden tenemos que asegurarnos de que

la reacción esté balanceada aquí pues

tenemos una reacción que se encuentra

balanceada tenemos una un átomo de

mercurio del lado reactivos uno del lado

de productos dos hidrógenos del lado

reactivos dos hidrógenos del lado de

productos dos claros del lado de

reactivos y dos claros del lado de

productos la reacción está balanceada a

pesar de que aquí no tenemos un

coeficiente se entiende que debe de ser

uno aquí uno dos

aquí uno uno y aquí uno no los voy a

describir para que esto quede más claro

así que tendríamos esta reacción en la

cual un amor de mercurio reacciona con

dos moles de cloruro de hidrógeno para

producir una mol de cloruro de mercurio

y una mol de hidrógeno de atómico

a esta reacción ya escrita de esta

manera le vamos a aplicar o le vamos a

éste vamos a desarrollar esta expresión

de tal manera que en este caso pues la

entropía de la reacción a condiciones

estándar sería la suma de las en tapias

de formación de los productos aquí si se

dan cuenta tenemos el cloruro de

mercurio que es un producto y el

hidrógeno que es otro producto la suma

de estos central pies de formación si se

dan cuenta también estamos multiplicando

por sus coeficientes este geométricos

menos la suma de la central pies de

formación de los reactivos aquí tenemos

el mercurio que es uno de los reactivos

y el cloruro de hidrógeno que es otro de

los reactivos y sus coeficientes el 1 y

el 2 si éste 1 este uno esté 1 y este 12

tienen unidades porque están haciendo

referencia a un molde mercurio a dos

moles de cloruro de hidrógeno a una mol

de cloruro de mercurio y a una mol de

hidrógeno así es que este uno tiene por

unidades mol y cuáles son las unidades

de la inter pie de formación kilo yul

sobre mol así es que se cancelan mol con

mol y pues vamos a tener kilo jules como

resultado final

bueno ya teniendo esta expresión lo

único que necesitamos es buscar la

central pies de formación de los

compuestos que tenemos aquí en los

estados de agregación correspondientes

aquí pues yo llevo es que esa

información y resulta que al sustituir

los datos pues tendríamos que la

entropía de reacción se calcula mediante

esta expresión donde como les decía el 1

tiene por unidades mol y en este caso la

entropía de formación del cloruro de

mercurio en fase sólida es menos 230

punto 1 kilo yul formol

aquí es donde les digo que se cancela

mol con molly el resultado sería kilo

jules aquí en muy común y queda un kilo

jules aquí mol con molly quedan kilo

jules igual aquí en molde con molly cada

kilo jules por eso es que la entropía de

la reacción no lleva por unidades mol

pero la terapia de formación si bueno

continuamos al realizar la operación el

resultado que se obtiene es de menos

45.5 kilo jules es decir la ent al pie

de esta reacción me está diciendo que se

liberan 45.5 kilo jules

por cada uno mol de mercurio que

reacciona con dos moles de cloruro de

hidrógeno para producir una mol de

cloruro de mercurio y una mol de

hidrógeno de atómico por eso es que

decimos la entropía de reacción está

relacionada con estos moles

particularmente

ok entonces si a nosotros nos dijeran

que en esta al llevar a cabo esta

reacción se produce una mol de hidrógeno

pues diríamos a entonces se liberará un

45.5 kilo jules

y si nos dijeran no no se produce una

mol de hidrógeno sino que se producen

dos moles pues entonces liberaría el

doble de que de calor y de energía

calorífica

si bueno continuamos

para determinar la entropía de una

reacción de forma teórica pero ahora

aplicando la llamada ley de hesse pues

lo primero que hacemos es conocer la ley

de gestión que nos dice la ley de hesse

la ley de hesse nos dice que la cantidad

de calor involucrado en una reacción

química es siempre la misma

independientemente de que la reacción se

lleve a cabo en una dos o más etapas

siempre y cuando las condiciones de

presión y temperatura de las diferentes

etapas pues en las mismas

yo les voy a pedir que revise en un

artículo que está en la página de la

asignatura y más adelante les voy a dar

la información

envía whatsapp de momento esta es la

llamada ley de hesse nos dice que una

reacción siempre involucra la misma

cantidad de calor no importa que la

reacción se lleva a cabo en un paso o en

dos pasos son tres pasos la cantidad de

calor total involucrada va a ser siempre

la misma

si esto es cierto entonces podríamos

calcular la entalpía de una reacción a

partir de los datos de otras reacciones

como en el ejemplo como en el ejercicio

que está aquí donde nos dicen que a

partir de las central piaf de estas

reacciones

nos piden calcularla entalpía de esta

última reacción

bueno

cómo se hace esto

pues lo muy sencillo realmente lo que

tenemos que hacer es modificar estas

reacciones que me dieron como dato

para que al sumarlas obtengamos esta

reacción

entonces modificamos las reacciones que

nos dieron como dato y obtenemos la

reacción que nos están solicitando pero

como se modifica una reacción o como

podemos modificar una reacción pues

de una manera muy sencilla

podemos modificar una reacción si la

invertimos y si hacemos que los

reactivos queden como productos y los

productos como reactivos

si se invierte una reacción su entalpía

va a cambiar de signo por qué pues

porque si una reacción es exotérmica su

signo es negativo pero si la invertimos

se convierte en una reacción endo

térmica y ahora su signo va a ser

positivo entonces así de sencillo si se

invierte una reacción send al pie cambia

de signo o debemos de cambiar le designó

a su en tal pie

de qué otra manera podemos modificar una

reacción pues la podemos modificar si la

multiplicamos por un escalar por dos por

cinco por cuatro por un tercio etcétera

sí entonces si a una reacción se

multiplica por un escalar su entalpía

también se debe de multiplicar por dicho

escalar como en el ejemplo que les díaz

en los momentos donde les preguntaba yo

que qué pasaba si la cantidad de

producto obtenida era el doble pues la

cantidad de calor involucrado va a ser

el doble por eso es que nos dicen aquí

si una reacción son multiplica por un

escalar su en tal pie también se

multiplica por dicho escalar

y finalmente bueno aquí estos dos puntos

se refieren a cómo modificar una

reacción solo se puede modificar si se

invierte o se multiplica por un escalar

sí pero hay un tercer punto a tomar en

cuenta

en este punto si se suman dos o más

reacciones se deben de sumar también sus

entalpía para obtener la ent al pie de

la reacción resultante

en pocas palabras cuando dos reacciones

se suman se suman sus central pies

de esta manera

pues para obtener

la entropía de la reacción que nos

pidieron está que está aquí si queremos

obtener la entropía de esta reacción

vamos a modificar estas tres para que al

sumarlas obtenga yo esta y al sumar sus

en tal pies obtenga la antártida de la

reacción que me están pidiendo

de tal manera que voy a utilizar estas

reacciones

que tenemos aquí para obtener está

cómo se hace bueno como se procede yo

les aconsejo que comeremos estas

reacciones así tendríamos la primera la

segunda y la tercera reacción

de tal manera que lo que tenemos que

hacer es construir esta que nos están

solicitando

y para construirla debemos de irla

armando por decirlo de alguna manera

de tal manera que nosotros necesitamos

el nitrógeno del lado de reactivos y con

coeficiente de 2

pregunta de las reacciones que tenemos

aquí como datos en cuál de ellas está el

nitrógeno el nitrógeno de atómico pues

está en la segunda reacción aquí está

nada más que está como producto y

nosotros lo queremos como reactivo

que tendríamos que hacer con esta

reacción pues tendríamos que invertir la

y además tiene de coeficiente 4 y

nosotros queremos que tenga de

coeficiente 2 entonces que tendríamos

que hacer pues multiplicar la por un

medio

en conclusión la reacción 2 la tenemos

que invertir y multiplicar por un medio

yo voy a utilizar este esto que está

aquí para denotar que estoy invirtiendo

la reacción entonces repito la reacción

2 la tenemos que invertir y multiplicar

por un medio si la invertimos para que

el nitrógeno que está como producto

quede como reactivo y la multiplicamos

por un medio para que el 4 se convierta

en 2 entonces lo que tendríamos como

resultado sería esta reacción

pero esta reacción ya no es la misma que

la anterior por lo tanto frente al piano

sería la misma si no sería más 1300 92.8

kilo jules entonces cuál sería el ante

al pie de la nueva reacción

pues no en los

en los puntos anteriores se decir que si

una reacción se invierte se debe de

multiplicar y se le debe cambiar de

signo al ente al pie y si una reacción

se multiplica por un escalar pues se

debe de multiplicar la entropía por el

escalar en conclusión ésta entalpía se

debe de multiplicar por menos 1 y por un

medio porque menos 1 pues para cambiarle

de signo y en un medio pues porque

tuvimos que multiplicar la reacción por

un medio

entonces la nueva ante al pia se

obtendría realizando esta operación pero

lo dejamos así planteado nada más

así que entonces nosotros ya tenemos el

nitrógeno y ya utilizamos la segunda

reacción ya no podemos volver a utilizar

la segunda reacción porque sería

modificar la cantidad de nitrógeno

entonces esa reacción ya está prohibido

utilizar la otra vez

ahora vamos con

vamos con el oxígeno

vamos con el oxígeno y el oxígeno

resulta que está en la reacción en la

reacción número 3 aquí está el oxígeno

nosotros lo queremos como reactivo y

está como reactivo y queremos que tenga

coeficiente de 5 y tiene coeficiente de

1 así que uno podría decir ah pues

simplemente voy a multiplicar esta

reacción por 5 y ya tendría 5 moles de

oxígeno de atómico pero hay un pequeño

detalle resulta que en la reacción que

modificamos primero ya hay oxígeno del

lado de reactivos hay 6 oxígenos del

lado de reactivos y nosotros nada más

queremos 5

entonces que debemos de hacer para

quitar un oxígeno de acá

pues no se restan aquí no se restan no

hay restas en las ecuaciones químicas

entonces qué tenemos que hacer pues

vamos a tener que poner un oxígeno del

lado de los productos un oxígeno

diatónico del lado de los productos de

esta manera si tenemos un oxígeno de

atómico del lado de productos y 6 del

lado de reactivos cancelamos uno de los

seis con el oxígeno que está del lado de

productos y quedarían entonces de este

lado cinco en conclusión nosotros

necesitamos que en la siguiente reacción

quede un oxígeno del lado de productos

pero cuál es la reacción que tenemos que

modificar por la tercera

pero en la tercera el oxígeno está como

reactivo que debo de hacer pues debo de

invertir la tercera reacción para que

este oxígeno quede como producto y la

pueda yo cancelar con un oxígeno de acz

entonces la tercera reacción se tiene

que invertir simplemente y lo que se

obtiene es esto

como se darán cuenta pues ya quedó un

oxígeno del lado de productos que se va

a cancelar con uno de los de aquí para

que me queden 5

y entonces esta reacción que invertimos

no tendría está en calp y a

sino que tendríamos que multiplicar esta

entropía por menos 1 porque la

invertimos

así que ya tenemos oxígeno

y ya utilizamos la tercera reacción ya

no la podemos volver a utilizar vamos

con el siguiente compuesto que es el n 2

o 5 este compuesto está en la primera

reacción

nada más que está como reactivo y yo lo

quiero con un producto está con

coeficiente de 1 y yo lo quiero con

coeficiente de 2 que debo de hacer con

esta primera reacción pues la primera

reacción la debo de invertir y le debo

de multiplicar por 2 y el resultado

sería esta reacción que tenemos hecho

pero esta reacción tendría como entalpía

el menos 92 mil menos 92 kilos pero x

menos 1 y por 2 por menos 1 porque la

invertimos y por 2 para obtener el

coeficiente de 2 en el n 2 o 5

así que entonces ya modificamos las tres

reacciones en el último paso obtuvimos

el n 25 empleando la primera reacción si

ya no hay nada más que hacer porque ya

se supone que tenemos los tres

compuestos que andábamos buscando

entonces que corresponde ahora pues lo

que corresponde ahora es

simple y sencillamente sumar las

reacciones para verificar si obtenemos

la reacción que nos están solicitando

y para ello vamos a cancelar lo que esté

como reactivo y con un producto en la

misma cantidad por ejemplo el hidrógeno

de atómico hay 2 de hidrógeno del día

tomic o del lado reactivo y 2 de

hidrógeno de atómico del lado de

productos se cancela que más se puede

cancelar pues se puede cancelar 2 de

agua con 2 de agua aquí y 4 de hn o 3.4

de hn o 3

y qué más se puede cancelar pues se

puede cancelar este oxígeno de atómico

con uno de los de aquí para que queden

cinco ya no se puede cancelar nada más

por lo tanto lo único que tenemos que

hacer es bajar la información y que

quedaría pues quedaría estos dos

nitrógeno si atómicos con cinco de

oxígeno del lado de reactivos que

producen dos de n2o 5 del lado de

productos

ya tenemos la reacción que nos estaban

pidiendo si se dan cuenta es la misma

quiere decir que tuvimos éxito al

modificar las reacciones para obtener la

reacción solicitada

que nos resta pues nos resta bueno que

nos falta nos falta hacer la suma de

esta red entalpía para obtenerla

entalpía de la reacción resultante y al

hacer la suma de éstas deben de tener

cuidado con los signos con las

operaciones que hay aquí para obtener en

este caso más 59.26 kilos

de esta manera se obtiene la entalpía de

esta reacción a partir de la entropía de

las reacciones que nos dieron como dato

que nos dice la intel pine

en este caso como es de signo positivo

nos dice que se requieren o se absorben

59.26 kilo jules por cada dos moles de

nitrógeno que reaccionan con cinco moles

de oxígeno para producir dos moles de

n2o 5

bueno pues hasta aquí la sesión de hoy

saludos