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Quimica
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Actividad 5 Termodinámica
Noe Rivera
Noe Eliezer Rivera Velázquez
Centro UNIDEG Celaya
Actividad 5 Termodinámica
18 de febrero de 2015
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1.-Explica cómo cambia la entropía del sistema cuando sucede lo siguiente:
a) un sólido se funde :
Un cubo de hielo posee una estructura cristalina en la que sus átomos se
mantienen vibrando en posiciones fijas. Este sólido representa una
situación de orden, por lo que su entropía es baja.
b) un líquido se evapora :
La entropía del agua en sus estados inicial (líquido) y final (gas) no depende
de la naturaleza del proceso; la entropía es una función de estado, Si
queremos evaporar una cierta cantidad de agua y la ponemos en un
recipiente metálico, hay que calentarla.
(bibliotecasdigital.com, s.f.)
c) un sólido se disuelve en agua :
Cuando se funde el hielo, pasa al estado líquido, en el que las moléculas
tienen cierta libertad de movimiento de traslación, es decir, mayor número
de grados de libertad y por lo tanto, mayor desorden.
d) un gas se licúa:
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Dos gases que se encuentran separados en dos compartimentos, se
mezclarán completamente al abrir la válvula de interconexión, aumentando
la entropía total del sistema.
2.-Describa lo que a continuación se solicita:
a) enuncie la tercera ley de la termodinámica
La masa de un cuerpo que se somete a un proceso de enfriamiento muestra un
comportamiento interesante: a medida que descendemos la temperatura del
cuerpo la energía acumulada en forma de movimiento se va transfiriendo a los
alrededores debido al orden que empieza a tener cada átomo en el sistema, cada
una de las partículas constitutivas del cuerpo detiene sus movimientos,
hipotéticamente sería posible entonces suponer que existe un estado en el cual
los átomos se encuentran completamente quietos, un cristal con el orden perfecto;
se define la entropía de un cuerpo de este tipo en las condiciones del cero
absoluto, 0 K con el valor de cero, este principio es el enunciado por la tercera ley
de la termodinámica. (Universidad Nacional abierta y a distancia, 2015)
b) ¿cuál es la diferencia entre el movimiento de traslación, el movimiento de
vibración y el movimiento de rotación de una molécula?
Traslación. Es el movimiento de desplazamientos largos que tienen las moléculas
y que se pueden evidenciar más claramente en el estado vapor.
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Vibración. Es un desplazamiento corto y cíclico que tiene un punto de referencia.
Puede ver la vibración de diferentes moléculas.
Rotación. Giro sobre sí mismo.
Si la cinética de estos tres movimientos aumenta, mayores serán los niveles de
desorden molecular, en consecuencia mayor será la entropía. Al aumentar la
temperatura las moléculas se encuentran más activas, con más movimiento por lo
que puede decirse que la entropía tiene una proporcionalidad directa con la
temperatura. (Universidad Nacional abierta y a distancia, 2015)
3.-Explique correctamente lo que a continuación se pregunta:
a) para un proceso que se lleva a cabo a temperatura constante, exprese el cambio
de energía libre de Gibbs en términos de los cambios de entalpía y de entropía del
sistema.
Si comparamos las anteriores ecuaciones podemos notar fácilmente que el cambio
de la energía de Gibbs de un proceso que se lleva a cabo a temperatura y presión
constante, el cambio de Gibbs es igual a –T Δ Zuni. Sabemos por conocimientos
previos que para procesos espontáneos el cambio de la entropía del universo es
mayor que 0. Por lo tanto el signo del cambio de la energía libre de Gibbs nos
proporciona información valiosísima acerca de los procesos isotérmicos-
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isobáricos. De esta manera podemos definir tres reglas para el signo que tiene la
energía libre de Gibbs:
Como toda función de estado la energía libre también puede ser tabulada a
condiciones normales del mismo modo como se hacen con las entalpias de
estándar de formación.
b) Para un cierto proceso que se lleva a cabo a T y P constante el valor ΔG es
positivo ¿cuál es su conclusión?
La reacción en el sentido directo no es espontanea, es necesario que se aporte
trabajo desde el entorno para que se lleve a cabo. (Universidad Nacional abierta y
a distancia, 2015)
c) ¿Cuál es la relación entre el ΔG de un proceso y la velocidad con la que se lleva
a cabo?
Puede verse como en el cambio de energía libre se tiene una contribución por
parte de un término energético (la entalpía ΔH) y un término entrópico (ΔS),
también puede verse en esta ecuación que la energía libre de Gibbs se ve afectada
por la temperatura (Universidad Nacional abierta y a distancia, 2015)
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Trabajos citados Apuntes cientificos. (18 de Febrero de 2015). Obtenido de
http://apuntescientificos.org/entropia.html
bibliotecasdigital.com. (s.f.). Obtenido de
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/05/htm/sec_8.html
Universidad Nacional abierta y a distancia. (19 de Febrero de 2015). Obtenido de
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358005/contLinea/leccin_14__energa_libre_de
_gibbs.html
