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

Química General e Inorgánica I – Serie 3 – 1er. cuatrimestre de 2004recorrido. En un sistema termodinámico los estados inicial y final se caracterizan porlas variables termodinámicas que lo describen (presión, temperatura, volumen, etc.).Las funciones termodinámicas U y H son funciones de estado, de modo que ∆Uy ∆H sólo dependen de los estados inicial y final del sistema. Esto puede utilizarse pararealizar cálculos mediante los llamados ciclos termodinámicos. En cambio, el calor Q yel trabajo W involucrados en un proceso dado dependen del camino recorrido y, por lotanto, estas magnitudes no poseen propiedades de función de estado (no puede hablarsedel "calor" ni del "trabajo" de un sistema en cierto estado).Leyes de la TermoquímicaSe denomina ciclo termodinámico al proceso cuyo estado inicial y finalcoinciden. En estos procesos cíclicos, la variación global de entalpía (y también deenergía interna) es nula (ley de Hess)._____________________________________________________________________Ejercicio:Aplique estos conceptos al cálculo de ∆H para la reacción:CO (g) + ½ O 2 (g) → CO 2 (g)a 398 K sabiendo que, a 298 K ∆H r o = -283 kJ.Sugerencia: considere el siguiente ciclo, para el cual ∆H global es cero:IT = 298 K CO (g) + ½ O 2 (g) ⎯⎯→ CO 2 (g) T = 298 KII ↓↑ IVIIIT = 398 K CO (g) + ½ O 2 (g) ⎯⎯→ CO 2 (g) T = 398 KComo ∆H = Q p = ∑ C p ∆Τ, los pasos II y IV pueden calcularse a partir de lascapacidades caloríficas a presión constante, que se encuentran en tablas. Comoresultado queda:∆ H III = ∆ H I + ( C p CO 2(g) - ½ C p O 2(g) - C p CO(g) ) (398 - 298) Ksuponiendo que los valores de Cp no dependen de la temperatura.La generalización de este resultado se conoce como ecuación de Kirchoff:∆H r (T) = ∆Η r (T') + [ ∑(n C p ) productos - ∑(n C p ) reactivos ] (T - T')Trabaje ahora con el siguiente ejemplo: Formación de CO 2 (g) a partir de suselementos (C y O) o pasando por la etapa intermedia de CO (g).40