SERIE 3 QUIMICA GENERAL E INORGANICA I PROBLEMAS 1Âº ...

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Química General e Inorgánica I – Serie 3 – 1er. cuatrimestre de 2004La termodinámica de la reducción de óxidos con C se puede resumir con losllamados diagramas de Ellingham, donde se representa ∆G de formación del óxido y ∆Gde formación de CO y CO 2 en función de la temperatura. Aquí ∆G está definido por molde átomos de oxígeno.AuHgAg0CuNiG (KJ/mol)400CO 2FeCr800COAl1200Ca500 1000 1500 2000T (K)En base a las consideraciones anteriores y al diagrama de Ellingham racionalicelos resultados del problema 25 y discuta:a) ¿Por qué para algunos metales, como Hg, se observa un cambio de pendienteen la curva ∆G de formación vs. T?b) ¿Es posible construir un diagrama de Ellingham para la reducción de óxidosmetálicos con hidrógeno? ¿Qué datos necesitaría?Indicios de desorden en el cero absolutoIt took 3 men to find the first lawIt took 2 men to find the second lawIt took 1 men to find the third lawThere is no one to find the fourth lawHelmut Knapp, 1986En 1906, Walther Nernst enunció en Göttingen el Tercer Principio de laTermodinámica y por eso ganó el Premio Nobel de Química en 1920 (http://www.almaz.com/nobel/chemistry/1920a.html). Ludwig Boltzmann fue quien logró dar unainterpretación microscópica de la entropía de un sistema en términos del desordenmolecular del mismo. La entropía esta relacionada a W, el número de estados oconfiguraciones distintas del sistema compatibles con un dado volumen y energía delmismo:S = k B lnWdonde k B = R/N A es la llamada constante de Boltzmann. Los sólidos cristalinosperfectos poseen una única configuración posible en el cero absoluto. Existen sólidos,sin embargo, que no responden a este comportamiento. Por ejemplo, en el caso del COsólido, aún cuando en el cero absoluto ha cesado todo movimiento molecular55
Química General e Inorgánica I – Serie 3 – 1er. cuatrimestre de 2004(vibración), subsiste un desorden remanente en el sistema, ya que la molécula se puedeorientar al azar en la red del sólido, con lo cual W > 1:CO CO OC CO COOC OC OC CO COCO OC OC CO OCAsí, el CO sólido no es un cristal perfecto a 0 K y su entropía no es cero, es decir queposee una cierta entropía residual. Esta se puede calcular según S residual = k B ln(2 N ) = 5.8J / (mol K) (¿por que?).56
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