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FISICOQUIMICA 2004
Clase Teórica 4 y 5
TERMOQUIMICA
Bibliografía Química Física, P Atkins,
6ta edición, Ed. Omega 1998 Capítulo 2
Dr. Silvia Alvarez salvarez_at_ffyb.uba.ar
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PROCESOS
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ESTADO ESTANDAR ESTADO NORMAL
ESTADO DE REFERENCIA
Sustancia pura gas ideal
?Hof de los elementos en su estado de referencia
es igual a cero
Estado mas estable Temperatura especificada Presió
n 101,23 kPa
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TEMARIO
TEMARIO

• Variaciones de Entalpía Estándar
• Entalpías de cambios físicos
• Entalpías de cambios químicos
• Ley de Lavoisier-Laplace y Ley de Hess
• Entalpías de Formación Estándar
• Entalpía de formación estándar y estado de
  referencia
• Entalpía de reacción en función de las entalpías
  de formación
• Tipos de entalpías de cambios físicos y
  químicos
• Aproximación de los grupos
• Variación de las Entalpías de Reacción con la
  Temperatura
• Calorimetría
• Aplicación de cálculos y mediciones termoquímicas

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Kirchhoff (1824-1887)
Fisicoquímica Básica, WJ Moore, Ed. Prentice Hall
1986
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Variación de las Entalpías de Reacción con la
Temperatura
Temperatura (K) ?Ho rn (kJ/mol) 291 -
241,7 298 - 241,8 308 -
241,9 1000 - 248,7 2000 - 258,5
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Derivo con respecto a T
Por definición
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Ecuación diferencial
Integro entre T1 y T2
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(No Transcript)
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(a) Si se desprecia la variacion de Cp con la T
Compuesto Cp (J/K mol) C (graf) 8,53 CO2
(g) 37,1 H2O (l) 89,1 N2 (g) 29,1
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(b) Si se no es posible despreciar la variación
de Cp con la T
                       
Expresión empírica
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Compuesto a b (10-3 K-1) c (105K2) C
(graf) 16,8 4,77 -8,54 CO2 (g) 44,2
8,79 -8,62 H2O (l) 75,3 0 0 N2
(g) 28,6 3,77 -0,50
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TEMARIO

• Variaciones de Entalpía Estándar
• Entalpías de cambios físicos
• Entalpías de cambios químicos
• Ley de Lavoisier-Laplace y Ley de Hess
• Entalpías de Formación Estándar
• Entalpía de formación estándar y estado de
  referencia
• Entalpía de reacción en función de las entalpías
  de formación
• Tipos de entalpías de cambios físicos y
  químicos
• Aproximación de los grupos
• Variación de las Entalpías de Reacción con la
  Temperatura
• Calorimetría
• Aplicación de cálculos y mediciones termoquímicas

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CALORIMETRIA
Medición ?T que acompaña a un cambio
físico o químico
Fundamento q C ?T
C kT
?H ?U
q I ? t ?H conocido
Calibración
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CALORIMETRO Presión constante
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CALORIMETRO BOMBA CALORIMETRICA Volumen
constante
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CALORIMETRO DE LLAMA Presión constante
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Fisicoquímica Básica, WJ Moore, Ed. Prentice Hall
1986
20
1900
21
2000
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(No Transcript)
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TEMARIO

• Variaciones de Entalpía Estándar
• Entalpías de cambios físicos
• Entalpías de cambios químicos
• Ley de Lavoisier-Laplace y Ley de Hess
• Entalpías de Formación Estándar
• Entalpía de formación estándar y estado de
  referencia
• Entalpía de reacción en función de las entalpìas
  de formación
• Tipos de entalpías de cambios físicos y
  químicos
• Aproximación de los grupos
• Variación de las Entalpías de Reacción con la
  Temperatura
• Calorimetría
• Aplicación de cálculos y mediciones termoquímicas

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APLICACION DE CALCULOS Y MEDICIONES TERMOQUIMICAS
Carbón Petróleo y derivados

• COMBUSTIBLES
• ALIMENTOS
• REACCIONES BIOQUIMICAS - MICROCALORIMETRIA

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TERMOQUIMICA DE COMBUSTIBLES Carbón
Combustible poder calorífico
(?Hcomb) bomba calorimétrica
Carbón mezcla heterogénea de grafito, minerales
inorgánicos, agua y compuestos orgánicos
volátiles (como benceno)
Tipo de carbón Contenido Calorífico
(kJ/g) Antracita 30,0 Bituminoso 31,4 Li
gnito 16,2
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TERMOQUIMICA DE COMBUSTIBLES Petróleo-derivados
Petróleo mezcla de compuestos orgánicos compleja
(gt hidrocarburos)
Poder calorífico 40-60 superior al carbón
Combustible ?Hoc ?H específico
densidad de H (kJ/mol) (kJ/g)
(kJ/L) Hidrógeno -286 142
13 Metano -890 55 40 Octano
-5471 48 3,8 x 104 Metanol
-726 23 1,8 x 104
Química, P Atkins L Jones, Ed. Omega 1998
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TERMOQUIMICA DE ALIMENTOS
Alimento Entalpía Específica (kJ/g) Manzana 2,
5 Carne vacuna 13,5 Queso 17,0 Hamburguesa
17,3 Leche 2,6
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REACCIONES BIOQUIMICAS MICROCALORIMETRIA
Tian Calvet (1940)
sensibilidad 0,001 K
Curso de Termodinámica, J. Aguilar Peris, Ed.
Alhambra 1981
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TECHNICAL PAPER SERIES
May 1998 Isothermal Microcalorimetry A New Tool
for Biomaterials Researchby A. U. (Dan) Daniels,
Steven J. Charlebois, and Edwin A. Lewis A
sensitive new technology for detecting material
degradation and the metabolic response of cells
to materials.
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OTRAS REFERENCIAS 1. Koenigbauer MJ, Brooks SH,
Rullo G, et al., "Solid-State Stability Testing
of Drugs by Isothermal Microcalorimetry," Pharma
Res, 9939944, 1992. 2. Willson RJ, Beezer AE,
Mitchell JC, et al., "Determination of
Thermodynamic and Kinetic Parameters from
Isothermal Conduction Microcalorimetry
Applications to Long-Term Reaction Studies," J
Phys Chem, 9971087113, 1995. 3. Sanford WM,
Moore WC, McNulty D, et al., "Hip Simulator Study
of the Effect of Sterilization and Oxidation on
UHMWPE Wear," Trans Ortho Res Soc, 2295, 1997.
4. Thoren SA, Monti M, and Holma B, "Heat
Conduction Microcalorimetry of Overall Metabolism
in Rabbit Alveolar Macrophages in Monolayers and
Suspensions," Biochim et Biophys Acta,
1033305310, 1990. 5. Ikomi-Kumm J, Ljunggren
L, Lund U, et al., "Microcalorimetric Evaluation
of Blood Compatibility of Hemodialysis
Membranes," Blood Purif, 9177181, 1991.