Appunti chimica-prof. Feroci

Calore ceduto ⇒ Q₁₀

Calore assorbito ⇒ Q₂₀

Lavoro

negativo se compiuto col sistema,

positivo se viene svolto dal sistema.

1^o Principio della Termodinamica.

In un sistema isolato l'energia in esso contenuta è costante. L'universo è considerato un sistema isolato.

Cioè essendo che l'energia può essere annullata da una forma ad un'altra ma non può essere né creata né distrutta.

ΔU = Q + L

2^o Principio della Termodinamica.

Il calore non può spontaneamente fluire da un corpo freddo a uno più caldo.

ΔS = _Qrev/_T S = entropia

La spontaneità è avvolta all'entropia.

3^o principio della Termodinamica.

L'entropia di un cristallo perfettovale a 0 assoluto vale 0.

Entalpia.

Durante una trasformazione fatta avvenire a pressione costante la variazione di entalpia del sistema corrisponde al calore scambiato.

Q_p = H₂ - H₁ = ΔH

L'entalpia H è una funzione di stato perché definita come somma di funzioni di stato.

H = E + PV → Q_p = (E_z + P.V_z) - (E_i + P.V_i)

Entalpie di Formazione.

Si chiama entalpia di formazione (ΔH⁰_f) di una sostanza pura la variazione di entalpia associata alla formazione di una mole di tale sostanza a partire dagli elementi componenti, in condizione standard (T = 25°C, P = 1 atm)

1/2 N₂ (g) + 3/2 H₂ (g) → NH₃ (g) ΔH⁰_f = -11,0 kcal/mol Q_p reazione esotermica.

1/2 H₂ (g) + 1/2 I₂ (g) → HI (g) ΔH⁰_f = 1,62 kcal/mol Q_p reazione endotermica (assorbe calore)

In termochimica i coefficienti stechiometrici di reazione possono essere anche frazionari.

Legge di Hess.

Affema che, per una reazione chimica, ΔH resta invariato sia che la reazione si svolge in un unico stadio sia che si svolge in più stadi:

ΔH dipende solo da Prodotti e Reagenti.

ΔH⁰ = ∑ V_i ΔH⁰_f (prodotti) - ∑ V_i ΔH⁰_f (reagenti)

Equilibrio nelle reazioni

aA_(g) + bB_(g) ↔ cC_(g) + dD_(g)

In queste reazioni vi è un compenso di prodotti e reagenti, si può tuttavia trovare un equilibrio chimico quando vi è un numero costante di moli di reagenti e moli dei prodotti. (Nella fase gassosa anche la pressione rimane costante)

Quoziente di reazione

Q = ^{P_Cc · P_Dd} / _{PA^a · PB^b}

nel momento in cui vi è equilibrio ho che Q = K_p

La costante K_p varia solo al variare della temperatura.

• Stabilire il verso della reazione

Se Q > K_p la reazione va da destra a sinistra

Se Q < K_p la reazione va da sinistra a destra

Se Q = K_p le quantità di moli non cambiano nel tempo (se non varia la temperatura)

Variazione di K_p in base a ΔH⁰

Se ΔH⁰ > 0 K_p aumenta all'aumentare di T

Se ΔH⁰ = 0 K_p non dipende dalla temperatura

Se ΔH⁰ < 0 K_p diminuisce al crescere della temperatura

Esercizio equilibrio gas

24/11/14

PCl₅(g) → PCl₃(g) + Cl₂(g)

V: 1.00 l

3.600 g di PCl₅

T = 200°C Condizioni: equilibrio

P = 1 atm

All'equilibrio viene introdotto 1 l di Cl₂ e si K_p rimane lo stesso prima e dopo l'aggiunta del cloro.

x = quantità di PCl₅ che reagisce

y = quantità dei prodotti che reagisce.

K_p =

{1.43 × 10^-2 - x} x x

------------------------------

x × y

x² × x

{1.43 × 10^-2 - x + y} x = 0.0821

x + y - x + y

1.43 × 10^-2

{1.43 × 10^-2 - x + y} x – y + z = 0.0821

m^eq_tot =

PV/RT =

1 x 1/0.0821(497) = 2.37 x 10^-2 =

K_p =

P_PCl3 × P_Cl2 =

n_PCl3 × R × T/V × n_PCl5

Eq rezzion:

2MnSO₄(s) ⇌ Mn₂O₃(s) + SO₂(g) + SO₃(g)

0,6 atm

K_p=0,200

T=700°C

Si trova la pressione esercitata da 2 gas, anodo in un recipiente che contiene SO₂

c=1,0 atm, aggiungo in eccesso 2MnSO₄(s)

Le rezzione clave

ho tutte i component.

La rezzione stede da sinistra a destra, piche c'é da un.

K_p= P_SO2P_SO3

Pesso che le steese vicinhe

pichè le pressioni di SO₂ e SO₃ crescano propazcionalmente.

in ecc o 0,6 o

eq. ecc-x x 0,6+x x

0,200=(0,6+x)x ↔ x=0,24

P_tot=(0,6+0,24)0,24=1,08 atm

Liquidi:

Si dividono.

• Liquidi Ionici: conduce corrente al elettricità.
• Liquidi Metallici: conduce corrente e calore.
• Liquidi Molecolari: acqua, liquidi in cui gran parte dei legami molecolari sono rotti, non devono conduzione di corrente (elettroni impegnati nei legami covalenti).

Cristalli liquidi: sono molecole molto lunghe (in una delle dimensioni), cristalli liquidi le zone molto ordinate, che ce lo fanno considerare in parte cristallo. (Molecole che se sottoposte a piccole DC cambiano il loro orientamento (cavetristiche)).

Caratteristiche dei Liquidi.

Come per i solidi una misura delle forze intermolecolari e le temperature di fusione nei liquidi ritroviamo le temperature di ebollizione. Le temperature di ebollizione è la temperatura alla quale il mio liquido bolle e passa allo stato aeriforme (solitamente un vapore).

Le particelle sulla superficie sono trattenute meno (dalle forze attrattive) di quelle che stanno all'interno, hanno bisogno di meno energia per passare allo stato vapore.

Diagramma di stato dell'acqua

Regole delle fasi:

V = C + 2 - f

v = gradi di libertà

c = numero di componenti indipendenti del sistema

f = numero di fasi

• Tutte le zone bianche corrispondono al campo di esistenza di una fase, mentre i punti delle linee rosse rappresentano la coesistenza di 2 fasi (cioè i passaggi di stato).
• Punto triplo: vede la coesistenza di tre fasi.
• B = coesistenza liquido/solido e 1 atm e 0°C
• C = coesistenza liquido/gasoso 1 atm e 100°C

Delle linee in rosso, 2 (quelle a dx) hanno pendenze positive e una (sx) negative. Le linee a sx, che rappresenta la coesistenza tra liquido e solido, con pendenza negative, è un comportamento anomalo (lo mostrano pochi composti), cioè è dovuto al fatto che il volume finale (quello del liquido) è minore di quello di partenza cioè quello del ghiaccio → ΔV_fus < 0 → V_liquido - V_solido < 0

Esercizio su Molartà

31/12/14

2500 ml [NeOH] = 9,180

0,180 = x / 0,250 x y 180. 0,250 = yNeOH = 9,045 moli.

yNacl = 0,045. 40 = 2,80 g.

Esercizio su Molalità/Molalità

? mm = (NH₃)

[NH₃] = 16,04 M

d = 0,880 g/ml

Se prendo un litro di Soluzione ho 16,04 moli di Soluto.

1 litro pesa (ricavo dalla densità) 880 g

880 g = gH₂O + tgNH₃

gNH₃ = m.p.f. 16,04 x 17 = 273,25 g NH₃

dt = gH₂O = 880 - 273,25 = 626,85 g H₂O

mm = m / kgS = 16,04 / 0,62685 = 26,0 mm