Appunti esame di chimica analitica 1

Potenziale

= capacità di compiere un lavoro

Ogni corpo tende a minimizzare la sua energia potenziale (U)

ΔU = Uf - Ui → bilancio energetico

Sistema all'equilibrio → non cambia nel tempo

Sistemi microscopici → sono tantissimi → entropia molto importante

analogò dell'energia potenziale per i sistemi microscopici è l'energia libera di Gibbs

vₙ, p = costante

Stato iniziale → reagenti

Stato finale → prodotti

Altre energie libere (es. Helm) non pT costante

Se sostituisco l'energia libera all'energia potenziale posso trattare un sistema microscopico come uno macroscopico

Energia di un processo = Termodinamica di un processo

Energia di Gibbs (G) tiene conto sia di entalpia che di entropia

se l'ascio a sistemi macroscopici l'entropia può essere trascurata.

Coordinata di reazione (ξ) → va da 0 a 1

reazione non iniziata ↔ reazione finita

grafico di reazione

L'aspetto cinetico può essere dominanile e far si che una reaz.non avvenga.

Potenziale

capacità di compiere un lavoro

Ogni corpo tende a minimizzare la sua energia potenziale (U)

ΔU = Ug-Ui → bilancio energetico

Sistema all'equilibrio → non cambia nel tempo

Sistemi microscopici → sono tantissimi → entropia molto importante

analogo dell'energia potenziale per i sistemi microscopicie l'energia libera di Gibbs

Stato iniziale → reagenti

Stato finale → prodotti

Se sostituisco l'energia libera all'energia potenziale posso trattareun sistema microscopico come uno macroscopico

Energia di un processo = Termodinamica di un processo

Energia di Gibbs (G) tiene conto sia di entalpia che di entropiase l'associo a sistemi macroscopici l'entropia può essere trascurata.

Coordinata di reazione (ξ) → va da 0 a 1

reazionenon iniziata

reazionefinita

grafico di reazione

L'aspetto cinetico può essere dominante e far sì che una reazione avvenga.

du = 0 -> non c'è variazione di u

Condizioni di equilibrio

Energia libera -> G

es. N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃

Temperatura e pressione a condizioni ambientale

reaz. spostata a SX o Ḟ = Ḡ

MOLE → Quantità di sostanza contenuta in un numero di Avogadro di molecole

n = m / M_m

Concentrazione → C = n (m) / V (L)

Molarità ^{Varia con la Temperatura}

Molalità → m = n / m (kg) -> del solvente

aA + bB ↔ cC + dD

G_i energia libera = G_i⁰ + RT ln C_A

Termine entropico → perchè la C dipende dal disordine del sistema

dipende molto dal solvente in cui A si trova

G_reag = 2G_A + bG_B

G_prod = cG_C + dG_D

ΔG_reag = G_p - G_i = G_C + dG_B - (2G_A + bG_B)

20/02/20

2A + B ⇌ C + d

equilibrio: dopo un certo tempo la concentrazione delle specie è costante

Applicabile sia ai sistemi macroscopici che a quelli microscopici

equilibrio dinamico

Tutte le molecole di reagenti e prodotti si spostano da reagenti a prodotti, ma la loro concentrazione resta costante.

Temperatura → grandezza che ci consente di attribuire un certo livello energetico alle molecole

le molecole tendono a muoversi nel verso in cui l'energia si minimizza.

ΔG = G_p - G_r → energia libera

ΔG = CGo + dGCo + ΔGo + RT ln C^d_C - ΔGA - RT ln A² - bGB - RT ln B^b =

= ΔG^o* + RT ln C^d · C^d_C / A²_A · B^b_B

ΔGo = CG’C + dG’C + ΔG’A - bG’B

& ΔG = 0 non c’è più possibilità di fare lavoro

RT ln [C]^[D] / [A]^[B] = - ΔG°_R / RT

[C]^[D] / [A]² [B]^b

→ è costante se T è costante → k_eq

Termodinamica = ci dà un’idea del bilancio energetico delle reazioni

Nei sistemi microscopici, la cinetica (parte entropica) può impedire alcune reazioni favorevoli termodinamicamente

Quindi a parità il controllo Termodinamico c'è anche il controllo cinetico

→ salta fuori nei sistemi eterogenei

1. H₂O + H₂O ↔ H₃O⁺ + OH^-

   K_w = [H₃O⁺][OH^-] = [H₃O⁺][OH^-]

             [H₂O]²

   è costante, perciò si può i