Garca Carranza Irving Uriel
PREVIO#1 Potenciales termodinmicos
Objetivo-Que el alumno conozca la importancia de los potenciales
termodinmicos, su interpretacin fsica y su aplicacin en una reaccin
de xido-reduccin en una pila comercial.Cuestionario Previo1. Qu es
una reaccin de xido-reduccin?Es una reaccin en la que ocurren la
oxidacin y la reduccin en forma simultnea; tambin se conoce con el
nombre de reaccin redox. La oxidacin es el incremento algebraico
del nmero de oxidacin; puede corresponder a una prdida de
electrones. La reduccin es la disminucin algebraica del nmero de
oxidacin; puede corresponder a una ganancia de electrones.2. Qu es
una pila y cul es el principio de su funcionamiento?Es el formato
industrializado y comercial de la celda galvnica o voltaica, son
celdas electroqumicas en las cuales las reacciones de
oxidacin-reduccin espontneas (que favorecen la formacin de
productos) generan energa elctrica.3. Investigar qu es una pila de
xido de plata-zinc, cul es la reaccin de xido-reduccin que se lleva
a cabo en ella y las aplicaciones de este tipo de
pilas.Oxidacin:
Reduccin:
Ag2O (s) + Zn (s) 2 Ag (s) + ZnO (s)Las bateras de las lmparas
sordas, radios porttiles, equipo fotogrfico y muchos juguetes y
aparatos elctricos son celdas voltaicas. Las bateras de los
automviles son celdas voltaicas conectadas en serie para que se
sumen sus voltajes.4. Qu es el potencial elctrico?Es el trabajo que
debe realizar un campo electrosttico para mover una carga positiva
desde dicho punto hasta el punto de referencia5. Qu es el trabajo
elctrico?El trabajo elctrico es el trabajo que realiza una fuerza
elctrica sobre una carga que se desplaza desde un punto A hasta
otro punto B.
6. Escribir la ecuacin que relaciona al trabajo elctrico con el
potencial elctrico para una reaccin de xido-reduccin.
7. Explicar la interpretacin fsica de G cuando un proceso se
lleva a cabo a presin constante.Si G es negativo, se dice que el
proceso es exergnico (que proviene de la palabra griega que se usa
para productor de trabajo); si es positivo, el proceso es
endergnico (es decir, consumidor de trabajo). Para G positivo, la
reaccin no es espontnea (favorece la reaccin inversa, formacin de
reactivos), para G igual a cero, sistema en equilibrio y para G
negativo, la reaccin no es espontnea (favorece la reaccin directa,
formacin de productos).8. Investigar la interpretacin fsica de H y
S cuando un proceso se lleva a cabo a presin constante.Conforme la
temperatura de una sustancia aumenta, las partculas vibran con ms
intensidad, por tanto, la entropa aumenta. Un mayor calentamiento
provoca o un aumento de temperatura (entropa an mayor) o
transiciones de fase, que tambin llevan a una mayor entropa. La
cantidad de calor que se transfiere a o sale de un sistema cuando
est experimentando un cambio qumico o fsico a presin constante, qp,
se define como el cambio de entalpa, H, del proceso.9. Cul es la
ecuacin que relaciona a G con H y S a temperatura constante?
10. Explicar el criterio de espontaneidad y equilibrio asociado
con G a temperatura y presin constates.Cuando G es negativo, un
proceso o reaccin qumica ocurre espontneamente en la direccin
dada.Cuando G es positivo, el proceso o reaccin qumica ocurre
espontneamente en la direccin inversa a como est dada.Cuando G es
cero, el proceso se encuentra en equilibrio, sin que tome lugar un
cambio neto a travs del tiempo.11. Mencionar cuales son los
factores que afectan el signo de G en la ecuacin que relaciona a G
con H y S a temperatura y presin constantes.
El G depende del potencial normal de la celda y del cociente de
reaccin. Antecedentes- Unpotencial termodinmicoes unaecuacin
constitutivaasociada a un sistema termodinmico que tiene
dimensiones de energa. El calificativo de potencial se debe a que
en cierto sentido describe la cantidad deenerga potencialdisponible
en el sistema termodinmico sujeta a ciertas restricciones
(relacionadas con las variables naturales del potencial). Adems los
potenciales sirven para predecir bajo las restricciones impuestas
qu cambios termodinmicos sern espontneos y cuales necesitarn aporte
energtico.As los diferentes potenciales corresponden a diferentes
tipos de restricciones sobre el sistema. Los cuatro potenciales ms
comunes son:NombreFrmulaEcuaciones fundamentalesVariables
naturales
Energa interna(depende del sistema)N
Energa libre de Helmholtz
Entalpa
Energa de Gibbs
Potencial de Landau)
DondeT=temperatura,S=entropa,P=presin,V=volumen,Nies el nmero de
partculas yelpotencial qumico.
Toxicidad y manejo de reactivos
Agua
Desarrollo experimental
Bibliografia:Atkins, Jones. Principios de qumica, 3ra edicin,
Panamericana, Mxico 2006, pgs. 212, 268, 246, 258.-Raymond, Chang
Fisicoqumica, 3ra edicin, McGraw Hill, Mxico 2008, pgs. 165-170,
356-357
