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Convenzione pre i segni di Q e W

SISTEMA SISTEMA

Q > 0 Q < 0

sis sis

W < 0 W > 0

sis sis

AMBIENTE AMBIENTE

Prima legge della termodinamica

Legge di conservazione dell’energia

L’energia non può essere creata né distrutta

 L’energia totale dell’universo è costante

 E’ una legge sperimentale

Unità di misura dell’energia è il joule (J)

1 J equivale a 1 kg . m /s

2 2

Prima legge della termodinamica

U è l’energia totale del sistema (energia cinetica + energia potenziale)

Convenzioni per i segni di q e w.

U è chiamata anche energia interna w

∆U = Q -

(∆U = U – U )

b a

U è una funzione di stato

∆ U = Q - W Espansione isoterma nel vuoto

W = P∆V = 0

esp

∆U = Q v ∆ U = Q - W

W = P∆V = 0

esp

T = cost.

Q = 0

∆ U = 0

Q è una funzione di stato

v La funzione di stato Entalpia

Le reazioni chimiche avvengono generalmente a pressione costante

Il calore assorbito o ceduto in una trasformazione che avviene a

pressione costante è uguale alla variazione di ENTALPIA del sistema

∆H = Q

p

∆ ∆

U = Q - P V

P

= ∆ ∆

Q U +P V

P

∆ ∆ ∆

H = U + P V

FIGURA 7-13 Confronto dei calori di reazione a volume

e pressione costanti per la reazione:

2 CO(g) + O (g) → 2 CO (g)

2 2 ∆ ∆ ∆

U = H - RT n

Termochimica

Studio dei calori di reazione

Le reazioni chimiche avvengono a pressione atmosferica.

∆H.

Il calore di reazione a P cost. è l’entalpia di reazione

L’entalpia di reazione dipende da:

Quantità dei reagenti.

1. Stato fisico dei reagenti e dei prodotti.

2. Condizioni iniziali e finali della temperatura e della

3.

pressione. Stato standard

Lo stato standard di un elemento o composto è definito come

la forma più stabile della sostanza nello stato fisico che esiste

alla pressione di 1 atm e alla temperatura di riferimento

(generalmente 298 K). ∆H°

Variazione di entalpia in condizioni standard

Solidi puri. La forma cristallina stabile a 1 atm (T = 298K)

 Liquidi puri. Il liquido a 1 atm (T = 298K).

 Gas puri. Il gas a 1 atm (T = 298K).

 Soluzioni. Soluzione ideale in cui il soluto abbia concentrazione 1 M.

∆H la quantità di calore necessaria per portare una mole di sostanza dallo stato solido

fus ∆H

cristallino allo stato liquido. >0 (riportato alla T di fusione).

fus

∆H la quantità di calore necessaria per portare una mole di sostanza dallo stato liquido

ev ∆H

allo stato gassoso. >0 (riportato alla T di eb.).

ev

∆H la quantità di calore necessaria per portare una mole di sostanza dallo stato solido

subl ∆H

cristallino allo stato gassoso. >0 (riportato alla T di subl.).

subl

Entalpia di formazione (∆H ) di una sostanza è la variazione di entalpia della

f

Bromo liquido che vaporizza

reazione di formazione di una mole di composto a partire dagli elementi che lo

costituiscono.

Per Entalpia standard di formazione (∆H° ) si intende la preparazione di un

f

composto nel suo stato standard a partire dai suoi elementi costitutivi nel loro

stato standard.

Per convenzione si assegna il valore zero all’entalpia di formazione di tutti gli

elementi nel loro stato standard. ∆H°

La grafite è la forma più stabile = 0

f

∆H

Legge di Hess : Il di una trasformazione chimica è sempre lo stesso

indipendentemente dal percorso attraverso cui la trasformazione procede

Figura 15-4 Rappresentazione schematica della Legge di Hess.

Legge di Hess

Rappresentazione schematica della variazione di entalpia.

∆H°

La legge di Hess permette di calcolare di tutte le sostanze organiche determinando

f

i loro calori di combustione che sono misurabili mediante i calorimetri (Q )

v

FIGURA 7-16 Alcune entalpie standard di formazione a 298 K


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34

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in chimica industriale
SSD:
Università: Messina - Unime
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Giuseppe^^ di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Chimica Generale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Messina - Unime o del prof Arena Carmela.

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