Termodinamica Chimica

L’energia  interna  è  una  funzione  di  stato,  cioè  dipende  solo  dallo  stato  iniziale  e  dallo  stato  

finale,  (ΔU),  e  non  si  può  calcolare  come  valore  assoluto.  

Primo  principio  della  Termodinamica  (legge  di  conservazione  dell’energia):  

  l’energia  non  si  crea  né  si  distrugge,  ma  si  converte  da  una  forma  ad  un’altra  

  ΔU  =  Q  +  L  

Il  Calore  che  entra  in  un  sistema  ha  segno  +,  se  un  sistema  produce  calore  esso  ha  segno  -­‐.  

Stesso  ragionamento  vale  per  il  Lavoro,  che  include  tutte  le  energie  tranne  il  calore.  

-­‐ principio  di  conservazione  dell’energia  

-­‐ equivalenza  di  Q  e  di  L  

-­‐ definizione  della  funzione  di  stato  dell’energia  interna  

Stato  standard  di  riferimento  delle  sostanze:  pressione  pari  a  1  atm  (temperatura  da  

esplicitare,  solitamente  25°C/298  K)  

-­‐ i  solidi  si  trovano  nella  loro  forma  cristallina  più  stabile  

-­‐ i  liquidi  si  trovano  come  liquido  puro  

-­‐ i  gas  hanno  comportamento  ideale  

-­‐ le  sostanze  in  soluzione  hanno  concentrazione  di  1  mole/L  

Una  sostanza  chimica  può  effettuare  diversi  tipi  di  lavoro,  noi  ci  limiteremo  a  lavori  di  

espansione  

Lavoro  =  forza  x  distanza  

L  =  F  x  d  =  P  x  area  x  Δh  =  P  x  ΔV  =  P  (V -­‐V )  

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L  =  -­‐PΔV  

ΔU  =  Q  +  L    ΔU  =  Q  –  PΔV  (a  pressione  costante)  

à

Q  =  ΔU  +  PΔV  

P

Poiché  lavoreremo  sempre  a  pressione  costante,  parleremo  sempre  di  H  =  entalpia  

H  =  U  +  PV  

ΔH  =  Q  

P

Se  ΔH  della  reazione  è  minore  di  0,  la  reazione  si  dice  esotermica,  in  caso  contrario  si  dice  

endotermica     tutte  le  combustioni  hanno  ΔH<0  

à

L’entalpia  è  una  funzione  di  stato  

L’entalpia  è  una  funzione  estensiva  (dipende  dalla  quantità  di  sostanza  che  trattiamo)  

Legge  di  Hess:  se  una  reazione  viene  fatta  avvenire  attraverso  una  serie  di  passaggi,  il  ΔH  della  

reazione  globale  sarà  uguale  alla  somma  delle  variazioni  di  entalpia  corrispondenti  ai  singoli  

passaggi  

Reazione  di  formazione  (di  una  sostanza):  è  la  reazione  di  formazione  di  1  mole  di  una  

sostanza  nel  suo  stato  standard  a  partire  dagli  elementi  nei  loro  stati  standard  (nelle  loro  

forme  e  fasi  più  stabili,  a  1  atm  e  298  K)  

Come  derivazione  dal  primo  principio  della  termodinamica,  ΔH  indica  la  spontaneità  di  una  

reazione  (se  ΔH<0  la  reazione  è  spontanea  e  viceversa;  tuttavia  c’è  una  falla  in  questo  

ragionamento,  poiché  esistono  reazioni  endotermiche  che  sono  spontanee