1. Conceptes bàsics de química, estats de la matèria i gasos
Flashcards
- Definició d'element químic
- Substància pura que no es pot descompondre en substàncies més simples per mètodes químics.
- Definició de compost químic
- Substància pura que es pot descompondre químicament en substàncies més simples.
- Definició d'electròlisi
- Procés que utilitza energia elèctrica per provocar una reacció química.
- Definició de calor latent
- Energia necessària perquè una substància canviï d'estat físic sense variar la seva temperatura.
Preguntes tipus test
- Observa la taula . Quin d'aquests exemples correspon a una mescla homogènia perquè no es distingeixen els components?
- a) Aigua pura ($H_2O$)
- b) Aigua amb sal
- c) Ferro ($Fe$)
- d) Aigua i oli
Resposta: b) Aigua amb sal. Segons la taula de classificació, l'aigua amb sal és una mescla homogènia ja que no s'hi distingeixen els components a simple vista.
- Si apliquem electròlisi a una mostra d'aigua pura, quin fenomen químic s'esdevé?
- a) L'aigua esdevé una substància simple sense cap reacció associada
- b) Els enllaços es mantenen intactes formant una mescla heterogènia
- c) L'aigua canvia d'estat a vapor sense alterar la seva composició
- d) L'aigua es descompon químicament en hidrogen i oxigen gasos
Resposta: d) L'aigua es descompon químicament en hidrogen i oxigen gasos. L'electròlisi empra energia elèctrica per provocar una reacció química que descompon el compost aigua en les substàncies més simples hidrogen i oxigen.
- A partir del diagrama de fases , quina transició d'estat té lloc quan es passa directament de sòlid a gas a una pressió inferior a 4,58 mmHg?
- a) Vaporització
- b) Condensació
- c) Sublimació
- d) Fusió
Resposta: c) Sublimació. En el diagrama es mostra que per sota del punt triple ($4{,}58\text{ mmHg}$ i $0{,}01\ ^\circ\text{C}$), el pas directe de sòlid a gas és la sublimació.
2. Termodinàmica i termoquímica
I 4 flashcards i 3 preguntes més al document.
Text del document
CONCEPTES BÀSICS DE QUÍMICA Substàncies pures i classificació de la matèria La matèria és tot allò que té massa i ocupa un espai.
Hi ha: S ● ubstàncies pures (Composició fixa) → Elements i compostos ● Mescles (Composició variable) → Homogènies i heterogènies Elements i compostos lement: no es pot descompondre en substàncies més simples per mètodes ● E químics. ● Compost:es pot descompondre químicament en substànciesmés simples. ● Electròlisi:procés que utilitza energia elèctricaper provocar una reacció química. Exemple: L'aigua es pot descompondre en hidrogen i oxigen mitjançant electròlisi. Diagrama de fases i punt triple Un diagrama de fases indica l'estat d'una substància segons la temperatura i la pressió. Canvis d'estat alor latent: energia necessària percanviard'estatsense C variar la temperatura. [𝑄 = 𝑚 · 𝐿] Teoria cineticomolecular dels gasos ls gasos estan formats per partícules que es mouen contínuament i de manera E desordenada, estan molt separades entre si, xoquen entre elles i amb les parets del recipient i tenen una energia cinètica mitjana que depèn de la temperatura absoluta. 3 [𝐸𝑐 = 2 𝑘·𝑇] Llei dels gasos ideals [PV = nRT] Equació de Van der Waals: ( [ 𝑃 + 2 𝑎·𝑛 2 𝑉 )(𝑉 − 𝑛𝑏) = 𝑛𝑅𝑇] Termodinàmica [𝐸 = 𝑚·𝐶𝑒·∆ 𝑇] → Quan és -E allibera energía,quan +E dona energía (la que necessita). [𝐸𝑣 = 𝑚·λ ] → λ = calor latent de vaporització [𝐸𝐹 = 𝑚·λ 𝐹] → λ = calor latent defusió TERMODINÀMICA I TERMOQUÍMICA Primer principi de la termodinàmica Introducció La termodinàmica estudia els intercanvis d'energia entre un sistema i el seu entorn. Tipus de sistema Intercanvia... Obert Matèria i energia Tancat Energia, però no matèria Aïllat Ni matèria ni energia Calor i treball Calor (Q): energia transferida per una diferència de temperatura. [𝑄 = 𝑚·𝑐·∆𝑇] Treball (W): energia transferida quan una força provoca un desplaçament. En un gas a pressió constant: [𝑊 =− 𝑃∆ 𝑉] Primer principi L'energia no es crea ni es destrueix, només es transforma. ∆𝑈: variació d'energia interna. ● ● 𝑄: calor absorbida (+) o cedida (−). ● 𝑊: treball rebut (+) o realitzat (−). Reaccions exotèrmiques i endotèrmiques Procés a volum constant Si el volum no canvia, el treball d'expansió és zero. [∆𝑈 = 𝑄 + 𝑊↔ 𝑄 − 𝑃·∆ 𝑉⇒ ∆𝑈 = 𝑄𝑣 ] Procés a pressió constant ntalpia (H): magnitud que permet estudiar la calor intercanviada a E pressió constant. [∆𝐻 = 𝑄𝑝 ] A pressió constant, la calor intercanviada és igual a la variació d'entalpia. Mesura de l'entalpia de reacció Entalpia de reacció (∆𝐻): calor absorbida o alliberadaper una reacció a pressió constant. [∆𝐻 = 𝐻𝑝 𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑒𝑠 − 𝐻𝑟 𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑢𝑠] ◦ Entalpiaestàndarddeformació(∆𝐻𝑓 ):variaciód'entalpiaenformarunmold'uncomposta partir dels seus elements en els estats estàndard. Important: L'entalpia estàndard de formació d'un element en el seu estat mésestableés zero. Càlcul amb entalpies de formació 𝐻º𝑓 ( 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑒𝑠) − Σ𝑚∆ 𝐻º𝑓 ( 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑢𝑠)] [∆ 𝐻º𝑓 = Σ𝑛∆ ● 𝑛: coeficient estequiomètric. ◦ ● ∆𝐻𝑓 : entalpia estàndard de formació. 4.
Llei de Hess alleideHessdiuquelavariaciód'entalpiad'unareacciónomésdepèndelsestatsiniciali L final, no del camí seguit. [ΔH total = ΔH₁ + ΔH₂ + …] Regles importants: S ● i inverteixes una reacció → canvies el signe de∆𝐻. ● Si multipliques una reacció → multipliques també∆𝐻. ● Si sumes reaccions → sumes les entalpies. 5.
Càlcul amb energies d'enllaç En una reacció química: T ● rencar enllaços: necessita energia. ● Formar enllaços: allibera energia. [∆𝐻º𝑟𝑒𝑎𝑐𝑐𝑖ó = Σ(𝐸. 𝑒𝑛𝑙𝑙𝑎ç𝑜𝑠𝑡𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑡𝑠) − Σ(𝐸. 𝑒𝑛𝑙𝑙𝑎ç𝑜𝑠𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑡𝑠)] Exemple: Per separar dos àtoms units cal aportar energia; quan es forma un nou enllaç, s'allibera energia. [∆ 𝐻/𝑄𝑝 = ∆𝑈/𝑄𝑣 + ∆𝑛(𝑚𝑜𝑙𝑠𝑑𝑒𝑔𝑎𝑠)·𝑅·𝑇] 6.
Entropia: s el grau de desordre (S - J/mol·K) É [∆𝑆( 𝑂2) º ≠ 0] → Condicions estàndard [∆ 𝑆 = 𝑆𝑓 − 𝑆0 ⇒ ∆𝑆 = ∆𝑆𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑒𝑠 − ∆𝑆𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑢𝑠] 7. Energia lliure de Gibbs Espontaneïtat de les reaccions [∆ 𝐺( 𝐽/𝑚𝑜𝑙) = ∆ 𝐻( 𝐽/𝑚𝑜𝑙) − 𝑇(𝑘) ·∆𝑆(𝐽/𝑚𝑜𝑙·𝑘) ]