Appunti Lezioni Chimica fisica Industriale - 1 parte

Chimica fisica industriale - 27 febbraio 2005

Nella termodinamica con processi reversibili non si fa riferimento al tempo, cioè è come se i processi avvenissero a velocità infinita. Se i processi avvengono a velocità finita, il discostamento dall’equilibrio non produce nulla... quindi bisogna avere un discostamento finito giusto. Mentre i processi reversibili non consentono di capire se il processo funziona, va avanti, o no.

Spontaneità di un sistema

ΔG₀ a T e p costanti. ΔS può aumentare o diminuire, solo se il sistema è adiabaticamente isolato ΔS > 0.

Ora invece si affronta la termodinamica dei processi irreversibili, ossia che non sono all'equilibrio, avviene in relazione con le velocità dei processi e quindi con il tempo. Si capisce quali sono le condizioni sufficienti (non necessarie).

Cambiamenti fisici e cambiamenti chimici

Cambiamenti fisici

Si parla di operazioni unitarie che servono a isolare un procedimento e studiarlo indipendentemente dalla cosa in cui esso accade. Es.: filtrazione (indipendente da cosa si filtra), riscaldamento, dissoluzione, elettesi, distillazione, sedimentazione, assorbimento.

Bisogna, in tutte le operazioni, tener conto di:

• Trasporto di quantità di moto: es. trasporto del fluido p = m⋅v
• Trasporto calore: energia termica non si ha, ad es. in reazioni esotermiche, il calore deve essere eliminato
• Trasporto di materia: all'interno di una fase ferma. Es. se la reazione avviene solo sulla superficie, si devono trasportare reagenti con il calato.

Cambiamenti chimici

La cinetica chimica riguarda la velocità delle reazioni e il meccanismo con cui la reazione avviene. Per capire il meccanismo si devono considerare gli intermedi, ossia le specie che si formano durante una reazione ma che poi non si trovano alla fine, cioè si trasformano in altre specie.

Chimica fisica industriale - 27 febbraio 2008

Nella termodinamica con processi reversibili non si fa riferimento al tempo, cioè è come se i processi avvenissero a velocità infinita. Se i processi avvengono a velocità finita, il discostamento infinitesimo non produce nulla. Quindi bisogna avere un discostamento finito.

Mentre i processi reversibili non consentono di capire se il processo funziona in avanti o no.

Sperimentare di un sistema

ΔG₀ a T e P costanti. ΔS può aumentare e diminuire, solo se il sistema è idiotermicamente isolato ΔS ≥ 0.

Termodinamica dei processi irreversibili

Ora invece si affronta la termodinamica dei processi irreversibili, ossia che non sono all'equilibrio. Ora è in relazione con le velocità dei processi e quindi con il tempo. Si capisce quali sono le condizioni sufficienti (non necessarie).

Cambiamenti fisici e cambiamenti chimici

Cambiamenti fisici

Si parla di operazioni unitarie che servono a isolare un procedimento e studiarlo indipendentemente dalla veste in cui se accade. Es.: filtrazione (indipendentemente da cosa si filtra), riscaldamento, dissoluzione, distillazione, dissociazione, sedimentazione, assorbimento.

Bisogna, in tutte le operazioni, tenere conto di:

• Trasporto di quantità di moto → es. trasporto del fluido → p = m · v.
• Trasporto calore → energia termica non si fa ed es. in reazioni esotermiche, il calore deve essere eliminato.
• Trasporto di materia → all'interno di una fase ferma. Es. se le reazione avviene solo sulla superficie, si devono trasportare reagenti lì ed altro.

Cambiamenti chimici

La cinetica chimica riguarda la velocità delle reazioni e il meccanismo con cui le reazioni avvengono. Per capire il meccanismo si devono conoscere gli intermedi, ossia le specie che si formano durante una reazione ma che poi non si trovano alla fine, cioè si trasformano in altre specie.

Es.: 2H₂ + O₂ → 2H₂O
ΔH⁰ = -228,57 kJ/mol
ΔH⁰ = -294,82 kJ/mol
È una reazione esoenergica e termodinamicamente spontanea. In questo caso, ΔS è negativo quindi ΔG = ΔH - TΔS.