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29/11/2021 1 Dr: Victor Astuñaupa Balvín REACCIONES QUIMICAS TERMODINÁMICA SESIÓN:14 EXOTÉRMICAS Y ENDOTÉRMICAS 1 29/11/2021 2 INTRODUCCIÓN En esta sesión veremos las reacciones químicas industriales por su naturaleza energética como son la reacción química exotérmicas y endotérmicas 29/11/2021 3 CAPACIDAD Aplica el balance de energía en un sistema de refrigeración https://www.youtube.com/watch?v=br6Ovt63Rjo VIDEO: PROCESOS INDUSTRIALES 29/11/2021 4 Reacciones químicas industriales Exotérmicas Endotérmicas CONTENIDO TEMÁTICO 29/11/2021 5 REACCIONES QUIMICAS DE IMPORTANCIA INDUSTRIAL Reacciones útiles: utilizamos combustiones para generar energía eléctrica (centrales térmicas), preparamos reacciones para aprovecharlas cuando nos interese (pilas o bebidas autocalentables), fabricamos medicamentos, creamos nuevos materiales Ácido sulfúrico Se utiliza para hacer fertilizantes, fabricar ácido fosfórico, pigmentos, en reacciones electrolíticas. Amoniaco El uso más común es en fertilizantes y productos de limpieza. Ten cuidado, es peligroso mezclarlo con lejía ya que forma gases tóxicos. Se encuentra en la industria alimentaria, textil, farmacéutica, metal mecánica (producción de acero) Cambio en sus estructura y enlaces para dar paso a otro sustancia llamados productos, es la reacción química, que se da en diversos procesos industriales 29/11/2021 6 TIPOS DE REACCIONES QUIMICAS I. Por el mecanismo de la reacción o la forma como se originan los productos II. Según la energía calorífica involucrada: III: Según el sentido de la reacción: IV: Según la velocidad de la reacción V: Por el tipo de compuesto o naturaleza de reactantes: 29/11/2021 7 Reacciones exotérmicas Son las que desprenden energía calorífica al medio que lo rodea por tanto aumenta la temperatura de los alrededores del sistema donde ocurre la reacción ya que el nivel energético total de los productos es menor que el de los reactivos. Corresponden a este tipo, las reacciones de combustión, las reacciones de neutralización acido-base La variación de entalpia ( ∆H ) la entendemos como la energía desprendida en la reacción exotérmica a presión constante. ΔH<0 reacción exotérmica 30/11/2021 8 Reacción de combustión Es una reacción de oxidación muy rápida que se produce entre materiales llamados combustibles y el oxígeno La formación de amoniaco La oxidación de la glucosa Esta es la reacción que llevamos a cabo los animales para obtener energía metabólica: tomamos el oxígeno de la respiración y lo usamos para oxidar los azúcares, rompiendo la molécula de glucosa en moléculas más simples (glucolisis) y obteniendo como recompensa moléculas de ATP, ricas en energía química Algunas Reacciones exotérmicas 29/11/2021 9 Reacciones endotérmicas La energía de los reactantes es menor que la de los productos por lo que se absorbe esa diferencia de energía Es aquella reacción que absorbe energía conforme se lleva a cabo, debido a que la entalpía de los productos es mayor a la entalpía de los reactantes. Son reacciones que no ocurren naturalmente a condiciones ambientales, por lo tanto no son espontáneas. absorbe energía para transformar los reactivos en productos. 30/11/2021 10 Ejemplos de reacciones endotérmicas La descomposición química del agua(H2O) en hidrógeno y oxígeno. La fotosíntesis de las plantas: 6CO2 + 6H2O + energía → C6H12O6 + 6O2 La producción de ozono (O3) La reacción del hierro con el azufre para obtener sulfuro ferroso. La descomposición del dióxido de carbono para obtener carbono y oxigeno. La descomposición del amoniaco( NH3) en hidrógeno y nitrógeno. Descomposición de las proteínas por acción del calor. La descomposición del carbonato de calcio (CaCO3). La reacción del nitrato de amonio( NH4NO3) y agua. La reacción del HCl con aluminio para producir hidrógeno 29/11/2021 11 Calcula la cantidad de energía desprendida en la oxidación a 400 °C de 60,2 g de SO2 para formar SO3 según: Cuando la reacción se realiza a presión constante Cuando la reacción se realiza a volumen constante Ejemplo 1. Solución Masa atómica de S = 32 y O = 16 a) Como es a presión constante se refiere a la entalpia. Como se deprende 198,2 kJ por cada 2 moles de SO2, entonces b) Como es a volumen constante se refiere a la energía interna. 29/11/2021 12 Código de biblioteca LIBROS/REVISTAS/ARTÍCULOS/TESIS/PÁGINAS WEB.TEXTO 536.7 C39 2015 EJ. 3 Termodinámica Çengel Yunus A. - Boles Michael A. Mcgraw-Hill Interamericana Editores México, D.F.:Mcgraw-Hill Interamericana Editores,2015 536.7 C39 2012 Termodinámica Çengel Yunus A. - Boles Michael A. Mcgraw-Hill Interamericana Editores México, D.F.:Mcgraw-Hill Interamericana Editores,2012 536.7/C43a YUNUS &BOLES, Gengel-Michael. “Termodinámica”. 5ª. Edición. México-Editorial Mc Graw Hill-2006-990 p- ISBN: 970-10-5611-6 536.7-R7 - ROLLE, Kart:”Termodinámica”-6ª.Edición-México- Editorial Pearson Educación- 2006- 768 p.- ISBN: 970-26-0757-4 536.7-W26 -KENNETH & DONAL, Wark-Richards:”Termodinámica”-6ª- Edición- España-McGraw Hill- 2001- 1048 p.-ISBN: 84-481-2829-X https://webbook.nist.gov/chemistry/ion/#GB https://www.quimicaparaingenieros.com/que-es-la-energia-de-activacion/ https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/glussac.html http://www.cursosinea.conevyt.org.mx/cursos/cnaturales_v2/interface/main/recursos/antologia/cnant_3_15.htm https://www.fullquimica.com/2011/11/reacciones-quimicas.html
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