Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
María José Climent Olmedo Susana Encinas Perea Belén Ferrer Ribera Sara Iborra Chornet María Luisa Marín García Isabel Morera Bertomeu Sergio Navalón Oltra Félix Sacenón Galarza QUÍMICA PARA INGENIERÍA EDITORIAL UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA Primera edición, 2011 ▪ reimpresión 2016 © María José Climent Olmedo Susana Encinas Perea Belén Ferrer Ribera Sara Iborra Chornet Mará Luisa Marín García Isabel Morera Bertomeu Sergio Navalón Oltra Felix Sancenón Galarza © de la presente edición: Editorial Universitat Politècnica de València distribución: Telf.: 963 877 012 / www.lalibreria.upv.es / Ref.: 0860_02_01_25 Imprime: Byprint Percom, sl. ISBN: 978-84-8363-740-1 Impreso bajo demanda La Editorial UPV autoriza la reproducción, traducción y difusión parcial de la presente publicación con fines científicos, educativos y de investigación que no sean comerciales ni de lucro, siempre que se identifique y se reconozca debidamente a la Editorial UPV, la publicación y los autores. La autorización para reproducir, difundir o traducir el presente estudio, o compilar o crear obras derivadas del mismo en cualquier forma, con fines comerciales/lucrativos o sin ánimo de lucro, deberá solicitarse por escrito al correo edicion@editorial.upv.es Impreso en España v PRÓLOGO La implantación del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) en los estu- dios de Grado Universitario ha implicado cambios importantes. Uno de ellos ha sido la reforma de los Planes de Estudio. En ellos, los programas de las materias o asignaturas no son sólo una enumeración de contenidos, sino que se descri- ben en términos de competencias, es decir que debe saber hacer un titulado ���������� �� �������� ������� ���� � ���� ����� �� ����� ���!������� ���� ������� sociedad. Es evidente que la Química está presente en todo lo que nos rodea y es res- ponsable del desarrollo de nuestra sociedad actual. La adquisición de conoci- mientos químicos por los estudiantes de Ingeniería es imprescindible, puesto "�����#� � ����#� �������$�� ��%����� �!��� �����&����������� ���'��*������� razón por la que la Química se ha introducido como asignatura básica en las titulaciones de Grado en numerosas Ingenierías. A través de la Química se pue- den sintetizar nuevas sustancias, explorar nuevas fuentes de energía, ofrecer soluciones a la demanda de nuevos materiales, plaguicidas, fármacos, etc. y resolver problemas medioambientales. El libro “Química para Ingeniería” incluye conceptos de Química General, Inor- gánica y Orgánica y es una recopilación del material utilizado para impartir las clases teóricas. Consiste en las presentaciones de Power Point que, mediante imágenes y de forma abreviada y visual, resumen el contenido de los temas que comprende esta asignatura. Este texto va dirigido a los alumnos de la asignatura de Química de primer curso de las titulaciones de Grado en Ingeniería de Organización Industrial, Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales y Grado en Ingeniería de la Energía impartidas en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, aunque puede ser utilizado para abordar el estudio de la Química en cualquier otro título de Grado de Ingeniería. En él se recogen conceptos relacionados, entre otros, con la generación de energía mediante el uso de combustibles fósiles y Química para Ingeniería vi las alternativas a los mismos, las celdas de combustible, la protección contra la corrosión de metales, la obtención y utilización de diferentes polímeros, y los procesos químicos catalíticos. Con la publicación de este libro no se pretende sustituir a ningún libro de Quí- mica clásico, lo que se desea es que sirva como guía y material de apoyo en el estudio de la asignatura de Química. Consta de diez temas en los que se estudian conceptos y principios químicos y su relación con los fenómenos comunes observables, con la aplicación a la industria, con la tecnología y con el medio ambiente. Al principio de cada tema ��������%������& ������� �����!��%����#� ����� �� &����� ��"����������������� � ������ +�� ������� �������������#��# �������& �%���� ��� ����� �� ����#��- tales y se incluyen aplicaciones prácticas. Se inicia con dos temas dedicados a termoquímica, cinética y equilibrio quími- cos, donde se estudian los procesos químicos desde un punto de vista estático y dinámico. En el tema 3 se aborda el estudio de tres productos inorgánicos rele- vantes por su elevada producción industrial. El tema siguiente está dedicado a los procesos de oxidación y reducción, en él se describe, entre otros conceptos, la forma de transformar energía química en energía eléctrica, el fenómeno de la corrosión y cómo prevenirla. En el tema 5 se introducen los conceptos gene- rales de la Química Orgánica, pasando a continuación a estudiar las familias de compuestos orgánicos importantes en el campo de la industria y la tecnología. En todos los temas dedicados a la Química Orgánica se estudia la reactividad, los métodos generales de obtención y las aplicaciones industriales. En los temas 6 y 7 se aborda el estudio de los hidrocarburos: alcanos, alquenos, alquinos y aromáticos. El tema 8 trata los alcoholes, éteres y epóxidos. El estudio de los compuestos carbonílicos (aldehídos y cetonas) se aborda en el tema 9. El texto ��������� �������#��������� ���� ��+��� ���� & /$��� ��%������� ���� ��� En la mayoría de los temas, la aplicación industrial se recoge de manera es- "��#+������ ������������"���� ���������������������������� ��������� ��� ���� ����;����<�� ������������������������������ �������������!��� ���#�����������- #���!��%����& ���!��������� �&�� ��# � � +�� �����"��� ����$���������������� un texto de referencia como punto de partida para la elaboración del mismo. A pesar de que este texto se ha elaborado con mucha dedicación y cuidado, � # �����"��� �#��� ����� ����������#�� �&���%������# ��#������ � ����� �- tinua revisión. En este sentido, agradecemos comentarios y críticas que nos �� #�����#�� � � �������������!��� ��� � �� Mª José Climent, Sara Iborra, Isabel Morera vii ÍNDICE Tema 1. Termodinámica y Equilibrio Químico ............................................................. 1 Objetivos e introducción ............................................................................................ 5 ��� ���� ����� ����� ������� �� ................................................................................ 7 ���� �� ������ � � �������������� ��� ����������� ������ .............................................. 9 ����� ��� ������������ � �������������� �������!"�# ............................................. 10 � ����� $�� ����������������� ���� ������������ � ���������������!"%# .................. 11 &��� '����()�� � .......................................................................................................... 11 � &���� *�+�� ���� �� � �� ����������������()�� � .................................................. 12 � &����� ������ �� ������"�����)����� ����()�� � ................................................ 13 � &�&�� ������ �� ������"%����)����� ����()�� � ................................................ 13 � &�,�� -��� ���������"%� �"� .................................................................................. 14 � &�/�� ��������������� ��� ����6���� �� .............................................................. 14 � &�8�� :� ��������������()�� � .............................................................................. 16 � &�<�� $�� )�������"%������� �����()�� �� ........................................................ 17 � &�=�� $��� ���� ������ � ....................................................................................... 19 � &�>�� �������� �����"%� ��������������)��?�:� ����@ � A�66 ............................... 21 � &��B��'�������)������C ������������� �����C���� ��............................................22 ,��� ��������� ����)������ � � �������������� ��� � .................................................. 23 /��� '�� ����� � � �������������� ��� ������������������)��� ..................................... 25 � /���� $�� )������������� � ���������������!"D#������� �����()�� �� .................. 26 8��� ��������� �������E ���� ���������� �������)����� ��� .......................................... 27 � 8���� ��������� �������6���� ����������� .............................................................. 28 � 8���� $�� )������������� � ��������������� �������E ����!"E#� �� ������ �����()�� ��..................................................................................... 29 <��� -��� ��������������������� ������������� ���� �������������() � �� � ...................... 31 =��� ��� � � ������������������() � �� � ........................................................................ 33 >��� ���� ����������������������() � �� �....................................................................... 34 �B�� ' ��������() � �� � .................................................................................................... 35 ���� $�������������() � �� ���:� ����� ����������� ................................................... 36 � ������� -��� ���������@ � �@������ ��������������� ............................................. 37 ���� �������� �������� �������������() � �� �� ��������������)��? � � )� ������G��H��%�66 ............................................................................................ 38 �&�� �6� ���������� ��� ���������� ��� ����������������� �������() � �� �? �� � � �����:��$A���� ��.......................................................................................... 39 Tema 2. Cinética Química ............................................................................................ 41 Objetivos e introducción .......................................................................................... 45 ���� *�+�� ���������� ��� ��()�� � .............................................................................. 47 ���� ���� ���������� ���������� �� ........................................................................ 48 &��� I� ������()����� � ���������� ���������� �� .................................................... 49 ,��� :� �� 6���� ���������� �����*����������� �� ..................................................... 50 /��� ������ �� ����������� �������� ����������������������� ������ � ���� ........... 51 8��� ������������ ��������� ��� ��()�� ���'���������J��A�� )� ................................. 54 <��� K�L)�� ����������������)���������������� ���������� �� .................................. 57 =��� �� �� ����������� �� ......................................................................................... 57 Química para Ingeniería viii >��� $���� � � ................................................................................................................... 61 � >����� $��� ������ ��������� ���� � � ......................................................................... 62 � >����� ' ������� ���� � � ............................................................................................ 64 � >�&��� $���)������()�� ��� ������ �������� ������� �������� ����� ������ �� 65 � >�,��� $���)������()�� �������� �������� ������� �������� ����� ������ �� .. 65 Tema 3. Química Inorgánica Industrial ....................................................................... 67 Objetivos e introducción .......................................................................................... 71 ���� J����� ��!M%3# ....................................................................................................... 73 � ������ ���� ������� �)��� ........................................................................................ 73 � ������ D����� �� ��)��� �� ........................................................................................... 73 � ��&��� J��� ���������� ��� ��� � ��� ��............................................................. 74 ���� N ����)�6P� ��!%2D*4# ............................................................................................ 76 � ������ ���� ������� �)��� ........................................................................................ 76 � ������ D����� �� ��)��� �� ........................................................................................... 76 � ��&��� J��� ���������� ��� ��� � ��� ��............................................................. 78 &��� N ������� ��!%M*3# ................................................................................................ 78 � &����� ���� ������� �)��� ........................................................................................ 78 � &����� D����� �� ��)��� �� ........................................................................................... 79 � &�&��� J��� ���������� ��� ��� � ��� ��............................................................. 80 ,��� �6� ������� ���� ������������ ������� ������%2D*4� ����%M*3 ........................... 81 Tema 4. Reacciones de Oxidación-Reducción .......................................................... 83 Objetivos e introducción .......................................................................................... 87 ���� $�� ��������������� ............................................................................................... 89 � ������ MP���������C �� ��...................................................................................... 90 ���� $������������ ��.................................................................................................... 92 &��� ����� ���������������)��� ����������� � ............................................................. 94 � &����� ����� ���������������)������ ������D�� ����� ������� Q............................. 95 ,��� ��������� �������������� ���������C �� ��R���) �� ...................................... 97 /��� -��� ����������������� ������)��� ����� ���� �� ����� ��?�� )� ������M����� . 97 8��� -��� ����������������� ���������������)��� ����� ���� �������������() � �� � ...... 99 <��� ' ������� ������������ ��� ��)����� ��� ������ ����� �� �� .............................. 99 =��� ��� ���� � �� � ��������� ������ �� .......................................................................... 100 >��� *���� ����������������� �������� ���� � � .......................................................... 101 �B������ ������� ����� �������A ���������������������� �� ...................................... 102 Tema 5. Introducción a la Química Orgánica ........................................................... 105 Objetivos ................................................................................................................ 109 ���� $�� ��������S)�� ��*���� � .............................................................................111 ���� �����������A ���� ��������S)�� ��*���� � ..........................................................111 &��� K������� ��������S)�� ��*���� � ..................................................................... 112 � &����� ��� ������� ������������� ����������S)�� ��*���� � ............................ 112 � &����� :��K��)��� ��S)�� ��*���� � ..................................................................... 113 ,��� :��S)�� ��*���� ��������K���� ������*�+�� ��� .................................................. 113 /��� �������)�+������) �)����������S)�� ��*���� � .................................................... 114 � /����� -��������� ����������6���)��������) �)����� ............................................. 115 � /����� K������� ........................................................................................................ 115 8��� E�)����6)� ������ ................................................................................................116 <��� I�� � ������ ���)����������� �� ....................................................................... 116 =��� M���� ���)������ ���)����������� �� .............................................................. 117 ix Índice Tema 6. Hidrocarburos Saturados e Insaturados .................................................... 119 Objetivos e introducción ........................................................................................ 123 ���� ���� �������6�� �������� ����T���()����� ���() ��� ........................................... 125 ���� ����) �)�������� ���� ............................................................................................ 125 &��� I)���������)����������� ����?��������)���� ��������� ........................................... 127 ,��� -�� ���������� ����.......................................................................................... 128 � ,����� -�� ������A������� �� ........................................................................... 129 /��� ����) �)��������()���� .......................................................................................... 130 8��� ���������������������������� ��������()���� .................................................. 131 � 8����� �� � �� ������%U����A��)���������() �� ...................................................... 131 � 8����� �� � �� ������%2*������ �A���� ................................................................. 131 <��� -�� ����������()���� ....................................................................................... 132 � <����� % ���A������� ����J� ������V��� V�� ..................................................... 133 � <����� J� ������%W����� R���V��� V�� ................................................................. 134 � <�&��� % ����� �� ................................................................................................... 134 � <�,��� %������� ��................................................................................................ 135 � <�/��� % ������� �� .............................................................................................. 135 � <�8��� ���C �� �� .................................................................................................. 136 =��� J�()����� ��)��� �������� ����������................................................................... 136 >��� ��� ��� Q� ��������()���� ................................................................................... 138 �B�������������� ��� �� ................................................................................................. 139 �����$�) A�����)���� �� ���� � ..................................................................................... 139 ���������) �)��������() ��� ........................................................................................... 140 �&���������������������������� ��������() ��� ......................................................... 141 �,���-�� ����������() ���......................................................................................... 142 � �,�����% ���A������� ��........................................................................................ 142 � �,�����%������� ��................................................................................................ 143 � �,�&���% ������� �� .............................................................................................. 143 � �,�,���*���� ��������() ���� ������� .................................................................... 144 �/���J�() ���� ��)��� �������� ����������?�� �� ���� ................................................... 144 Tema 7. Hidrocarburos Aromáticos .......................................................................... 147 Objetivos e introducción ........................................................................................ 151 ���� ���W�� �����-������ �� ������� ��� ............................................................... 153 ���� ����) �)��� ����� �������6�� ������A ��� ���)���������� �� ............................. 153 &��� -�� ��������A ��� ���)���������� �� ............................................................. 154 � &����� %������� ��................................................................................................ 154 � &����� M ��� �� ....................................................................................................... 155 � &�&��� D)�6��� �� ................................................................................................... 155 � &�,��� J�() �� ������I� ����R$��6�� ........................................................................ 156 � &�/��� J �� ������I� ����R$��6�� ........................................................................... 156 ,��� -�� ����������� ����������)�� �)����?���� � � ���� ��� ���� �� .................. 157 � ,����� $��� � � �����������)�� �) ����������� ����������� �� .............................. 157 /��� J�() ���� ����?���� �������� ������������� ...................................................... 158 � /����� %������� ������ �� � ................................................................................ 158 � /����� *C �� ������ �� � ...................................................................................... 158 8��� % ��� ���)���������� ������ ������� ��)��� �� ..................................................... 159 Tema 8. Alcoholes, Éteres y Epóxidos ..................................................................... 161 Objetivos e introducción ........................................................................................ 165 ���� ����) �)��� ����� �������6�� �������� �A���� ...................................................... 167 Química para Ingeniería x ���� ���������������������������� �������� �A���� .................................................. 167 � ������ -��) ������ ���)������ ������� �� ....................................................... 167 � ������ % ����� ��������()���� ............................................................................... 167 � ��&��� D)�� �) ����) ���6�� �����A��)���������() ��� ���A ���C ������ �� ��� ....... 167 &��� -�� ���������� �A���� ....................................................................................... 168 � &����� *C �� ����� ���)������ ������� �� .......................................................... 168 � &����� -�� ��� ���%U?������ ������A��)���������() �� ...................................... 168 � &�&��� ���A ����� ��.............................................................................................. 168 � &�,��� *���� ������������?������� �����X �� �����................................................ 168 ,��� J� �A����� ��)��� �������� ����������?��������T�������T��T�R������ ��T� �� �� ��� �6���� ...................................................................................................... 169 /��� ����) �)��� ����� �������6�� ������������� ����C ��� ......................................... 172 � /����� ������� ������������� ����C ��� ................................................................ 173 � /����� -�� �������������)�������� ����������C ���............................................. 173 � �� /������% ���� � �� ���� Q������������� ........................................................... 173 � �� /������-�� ��� ������ � �������E� ����� .................................................. 174 8��� ������������� ���������������� ����C ��� ............................................................ 174 Tema 9. Aldehídos y Cetonas .................................................................................... 175 Objetivos e introducción ........................................................................................ 179 ���� ����) �)��� ����� �������6�� ��............................................................................181 ���� ���������������������������� ������ ���)������ ������� �� ......................... 181 � ������ ������� ������ ������................................................................................ 181 � �� �������*C �� �������� �A������� )���� �� .................................................. 181 � �� �������J �� ������A ��� ���)���������� ��?������ �������� �� ������ ..... 181 � ������ ������� ����������A����?��C �� �������� �A������� ��� �� ...................... 181 &��� -�� �������� ���)������ ������� �� .............................................................. 182 � &����� J� ����) ���6�� �������� � �������E� �����?������ �������� �A���� ....... 182 � &����� -�� ���������C �� ��.............................................................................. 182 � &�&��� -�� �����������) �� ............................................................................. 182 ,��� J���A����� � ������� ��)��� �������� ����������?�6�������A���T� � ������A���� �� �����.......................................................................................... 183 /��� ������������� ��������� ���)������ ������� �� ................................................ 184 Tema 10. Ácidos Carboxílicos y Derivados ............................................................. 185 Objetivos e introducción ........................................................................................ 189 ���� ����) �)��� ����� �������6�� ������� ���� ����C�� �� ....................................... 191 ���� ���������������������������� ������� ���� ����C�� �� ................................... 191 � ������ *C �� ��������() ���� ����........................................................................ 191 � ������ *C �� �������� �A������� ��� ��� �����A���� ............................................. 191 &��� -�� ��������� ���� ����C�� ��........................................................................ 192 � &����� I���� ����������� ...................................................................................... 192 � &����� -��) ������� �A���� ................................................................................. 192 � &�&��� '����6���� ��������� ���������� �� ........................................................ 192 ,��� -�� � � ���������������� ���� ����C�� ��� ���� �����?��� �� ��� ����� ��R�� � �� �� ........................................................................................... 192 /��� -�� � � ��������� ��������� ���������� �� ........................................................... 193 8��� ������������� ��������� ���)������ ����C�� ��................................................. 194 � 8����� ��� �������� ���� ���������......................................................................... 194 � 8����� I ����������� �� �� ...................................................................................... 194 � 8�&��� ��� )�������.................................................................................................. 194 Bibliografía .................................................................................................................. 195 1 TEMA 1 '�-�*�KMN�K$J�Y �SZK:KW-K*�SZ[�K$* Tema: 1. Termodinámica y Equilibrio Químico 3 ÍNDICE �����6 � ����� ����� ������� �� ����� ������ � � �������������� ��� ����������� ������� �������� ������������ � �������������� �������!��# �����$�� ����������������� ���� ������������ � ���������������!�%# &��'����()�� � &����*�+�� ���� �� � �� ����������������()�� �� &���������� �� ������������)����� ����()�� � &�&�������� �� ������������)����� ����()�� � &�,��-��� ����������%� ��� &�/����������������� ��� ����6���� �� &�8��:� ��������������()�� � &�<��$�� )��������%������� �����()�� �� &�=��$��� ���� �����6 � &�>���������� ������%� ��������������)��?�:� ����@ � A�66 &��B��'�������)������C ������������� �����C���� �� ,����������� ����)������ � � �������������� ��� � /��'�� ����� � � �������������� ��� ������������������)��� /����$�� )������������� � ���������������!�D#������� �����()�� �� 8����������� �������E ���� ���������� �������)����� ��� 8������������� �������6���� ����������� 8����$�� )������� ��� ��� � �������������� � �������E ���� !�E# ������ ����� ()�� �� <��-��� ��������������������� ������������� ���� �������������() � �� �� =����� � � ������������������() � �� � >������ ����������������������() � �� � �B��' ��������() � �� � ����$�������������() � �� ���:� ����� ����������� ������-��� ���������@c �@� ���� ��������������� ������������ �������� �������������() � �� �� ��������������)��? � )� ������G��H��%�66 �&���6� ������ ���� ��� ������ ���� ��� ����������� ������ �������() � �� �?� �� � � �����:��$A���� �� Tema: 1. Termodinámica y Equilibrio Químico 5 INTRODUCCIÓN R :�������� ��� � ������ �� ��()�����)� ������6������������� ������� ��� ���������6���� ������������ ��� ��)���6� ������������������ � R :�� �����()�� ����� ��� ������ ��� ����� ����������)� ����� ���� ��� ����� ()�� �� R '����� ������� �����()�� ������������ ������� ��� ���������� ���()�� �)����� ���� )� � Q����� ��� � 6�������� 6 ����� E���� ������ ��� ��� �������� ()�� ��� ���)������� ������� ��� �����()�� ��T����� �������T���� ��� ���)�� ��� ��� ���)�� �����6�� �������� ������ ������������������ �����)���������6�������� �������������� �� ����������������� �� � R ��� ����� ��� �����()�� �� ��� ��� ���� �������� �6���� ��� ������ ��� ��� ���� ��������� �������)����� ���� �������� �������������) ���� ���� � ����()����� ��� �)�����)������ ��� )���������� ��Q����������������() � �� � OBJETIVOS R Z� � Q��� ���� �� ��� ��� ��� �����()�� �� ����� ��� ������ �� ��� ��� ������� ��� ��� �� R $�� )���� ��� ��������)��� ��C ��� ��� ������ � ��� �C���� ��� ��� ��� ����� ��� ���)�� �� R ������ ���� ���� � 6�������� ��� ������ ������ ��� ��� ��� ���� ��� ����� ()�� �� R ����� �� ��� ��������� ���� ��� ���� ��� ����� ()�� ��� ��� ����� ��� )��� ��� ��� ������������ ��� �� R -��� ������������� ������������ ��� ��� ������ �������������() � �� � R K���� 6 ���)������ ��������() � �� �� ��� � � ������C���� ��������� ������������ �() � �� � R Z� � Q��������C���� ������������ ��������������() � �� ������ ������� �� )��� R K���� 6 ���������� ������()���6� ��������() � �� ��()�� � R ����� �� ���� �6� ���� )��� � ��� �C��� ��� ������ ����T� ��� ������� ��� �() � �� � Tema: 1. Termodinámica y Equilibrio Químico 7 R Variables termodinámicas?� ���� �)���� ������������ ()�� ��6 ���� ��+)������������������������ ����� Presión Volumen Temperatura Composición R Estado?� $��� ��� ���� �6 �� ��� )�� � ������ ()�� ()���� ������������� ��6 � �������)�������� ������ R Función de estado?�G�� �����()����������P� ���������������������� � ��� � 6 ���������� ����� La variación de una función de estado es independiente del camino recorrido 1. Definiciones y términos básicos 1. Definiciones y términos básicos �# Abierto?� ���� ��� ������� �� ���������! ����� \�������+�#� �������C��� �� �# Cerrado?� ���� ��� ���������� �������C��� ��T�������������� � # Aislado?���� ���� ��� ������� ��� ��������� �������C��� �� R Sistema?���� �������)� ����������� ����� ����� �� �� R Límites?�D)���6 ������������ ��� ��� ���()����� � ����)��� ����� R Ambiente o entorno?� '����� ���� ��+����� � �)����� 6)���� ��� ���� ��� ���� ���� � �����T�()���)����� ����� ����� ������� ��� �+�����?�)������ ����� ������)�� �� � ����� ���)��� ������� �����) ������)�� ��]�������)�������������� Gas R D �����?������� R :�� ���?��������������� � ����� �� ���� R J�� ����?� � ���� ������ � ��� ��]�� ������������ Química para Ingeniería 8 R Equilibrio termodinámico?�������������� ()����� �������) ��� ��P�� ��� �� ���������������� ������������ ������ �������� ���� �() � �� ��()�� ��!��� ����� �������� ��������� ��� �� ������� ����# R Transformación termodinámica?��$)������������)��)�� ��� �����)��������� ����() � �� ��������������������() � �� � :��������6���� ������)��������? R K��������� !'�^� ��# R K�� ����� !G�^� ��#� R K�������� !��^� ��#� R J� ���� ����!� �� ���� ��� ����� ����#� 1. Definiciones y términos básicos �+�����?��C���� ��� �����������)����� Gas Gas Estado A (P1, T1, V1, n1) Estado B (P2, T1, V2, n1) P y V son funciones de estado A B V P P1 P2 V1 V2 Camino 1 Camino 2 1. Definiciones y términos básicos Tema: 1. Termodinámica y Equilibrio Químico 9 2. Primer principio de la termodinámica. Energía interna �� ������ � � �������������� ��� ������ � � ����� ������� ����������������?� La energía no se crea ni se destruye, solamente se transforma Energía interna (E): ���� ����� ��� ������ �� ��� )�� � ������ ()�� ��� ���� ��� ��� 6 ����)�������� �����) ��� 6�������������6���� ���� ��������������������()��� �������� �������� � �) �? R �������������� ��������������� ���)���������������P ��������� �� R �������������� ������������� �������������������� R ��������������� ����������������� ���()�� �� R ����������� ��� ��������� ����T����� ����� �� ��� ���������������� )��� R �������������� ��������� ����� �������� )����� La energía interna depende de la temperatura No es medible y sólo se pueden medir variaciones de la misma R Proceso reversible?���� ����������()������ �������C��� ������)�� ��� ���� )������� �����)6 ���������� �����T������()����� ����� �������T���� � ��������� �� )����������() � �� �� ��������� ���� :��� ��� ������ ���� � ������ � 6 ����� ��� ���� ���� ��� ����� ��� )��� ��� ���� �6 � ��� ���� Puede ser invertido ��� )��() �����������A� �����)�� ��� ��� �6 � ��� ������������� ���� R Proceso irreversible?���� ����������()������C �����() � �� ������������ ������ ����������� :������ ���������� � ������� 6 �������� ����������� ��������)��� ��� ���� 6 � ���� No puede ser invertido � � ����� ��� ���� )��� ��� � ��� �6 � ��� ���� ��� ���� ��� ������C������ 1. Definiciones y términos básicos Química para Ingeniería 10 La �E se determina experimentalmente midiendo el calor absorbido o desprendido en el proceso a volumen constante D ������� ����������� Q�����)���� � ����� ������T�G�^� ��� �_�^ BT�����������? Calor y trabajo no son función de estado (G � ����� ���� ��� �������)����� ����()��� )���������)���� �������� (P� ����� ���� ��� �������)����� ����()��� )���������� ��� �������� 2.1. Medida de la variación de energía interna (�E) �E = q + w �E = qv 2.1. Medida de la variación de energía interna (�E) q (calor): ��������()����� ���� ��� ��������)��� ������ ��)�������������� ���� ���)���������)���� 6���� �������������)��� Calor y trabajo tienen unidades de energía 1 cal = 4,18 J w (trabajo): ��������()����� ���� ��� ��������)�� � ������ � �)����������������� � ��)�����)����� )����� �� ��������� �����������C���� ��\ ������ ������)�����? �� � � � � ��� �� � � �E = q + w Tema: 1. Termodinámica y Equilibrio Químico 11 3. Termoquímica R ������������������()�� ��()�����)� �� ���� ��� ���������� ������ ������� ������� �����()�� �� R D�� ����� ��� ��� ��� � ��� ���� �� ���� �� � � �� ��� ��� ������ ��� �� �� ���� ��� �����()�� ��T�()���)������������)���������� ��� ����������������)���� �������� aA + bB � cC + dD 2.2. Concepto de entalpía y medida de la variación de entalpía (�H) � ���^� �������� ����� ��� ����� ()�� � ����� �)���� �� ���� ��� ��������� ��� ��6 ��� )��� �)���� 6)� ���������������������entalpía (H)? %�^���a�!��G# Para medir �H se realiza el proceso a presión constante y se mide el calor desprendido o absorbido �%�^����a��!��G#�^����a���G�a�G�P �%�^����a���G R ��G�^�_ �%�^����R _� ���^�(�a�_ �H = qp Para seguir leyendo haga click aquí http://www.lalibreria.upv.es/portalEd/UpvGEStore/products/p_860-2-1 Sin título
Compartir