Termochimica, aspetti introduttivi

La termodinamica studia l’energia e le sue trasformazioni, mentre la termochimica studia la relazione tra le reazioni chimiche e le variazioni di energia.
La parte di universo che si sceglie di studiare è detta sistema, mentre tutto ciò che lo circonda è l’ambiente o l’intorno.
Sistema e ambiente si scambiano tra loro energia sotto forma di calore (q) e lavoro (w). L’energia interna del sistema si indica con E oppure con U. Esistono diverse tipologie di sistemi:
- Sistema isolato, che non scambia né energia né materia con l’ambiente esterno;
- Sistema chiuso, che scambia solo energia ma non materia con l’ambiente esterno;
- Sistema aperto, in cui vi è lo scambio sia di energia che di materia con l’ambiente esterno.

La trasformazione chimica o fisica di un sistema è chiamata processo. Un processo avviene con variazione di energia (calore e/o lavoro). Esistono diverse tipologie di processi:
- Processi isometrici o isocori: volume costante ΔV=0;
- Processi isobari: pressione costante ΔP=0;
- Processi isotermici: temperature costante ΔT=0;
- Processi adiabatici, che avvengono in sistemi isolati, senza variazioni di materia e calore q=0.
L’energia rappresenta la capacità di svolgere un lavoro. Il lavoro a sua volta è dato da una forza che agisce su una distanza. Esistono diverse tipologie di energia:
- Energia cinetica: è l’energia di un corpo in movimento;
- Energia potenziale: è l’energia legata alla posizione, alle condizioni, alla composizione, ed è associata alle forze di repulsione o attrazione tra oggetti;
- Energia termica: è l’energia cinetica associata al moto molecolare casuale (è proporzionale alla temperatura di un sistema, infatti più vigoroso è il movimento delle particelle in un sistema tanto maggiori saranno energia termica e temperatura);
- Energia chimica: è l’energia associata ai legami chimici e alle attrazioni intermolecolari.