Dispense VERIFICATO
chimica generale
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Di cosa parla
- La Termodinamica Chimica studia le relazioni tra le reazioni chimiche e le variazioni di energia che coinvolgono il calore. Si occupa di concetti come la quantità di calore scambiata, la spontaneità delle reazioni e l'energia libera di Gibbs.
- L'Universo viene diviso in Sistema (reagenti e prodotti) e Ambiente (tutto ciò che è esterno al sistema, incluso il contenitore).
- Esistono tre tipi di sistemi:
- Aperti: scambiano massa ed energia con l'ambiente.
- Chiusi: scambiano solo energia, non massa.
- Isolati: non scambiano né massa né energia.
- Il Primo Principio della Termodinamica afferma che l'energia non può essere creata né distrutta; l'energia totale dell'universo è costante. Può essere convertita o trasferita.
- La variazione dell'energia interna (ΔE) di un sistema è data dalla somma del calore (q) assorbito/ceduto e del lavoro (w) fatto sul/dal sistema: ΔE = q + w.
- q > 0: calore assorbito; q < 0: calore ceduto.
- w > 0: lavoro fatto sul sistema; w < 0: lavoro fatto dal sistema.
- L'Energia Interna (E) è una Funzione di Stato: la sua variazione dipende solo dallo stato iniziale e finale del sistema, non dal percorso.
- L'Entalpia (H) è definita come H = E + PV. Per reazioni che avvengono a pressione costante, la variazione di entalpia (ΔH) è uguale al calore scambiato (qp): ΔH = qp.
- Le reazioni sono classificate in base a ΔH:
- Endotermiche: ΔH > 0 (il sistema assorbe calore).
- Esotermiche: ΔH < 0 (il sistema cede calore).
- La fase dei reagenti e dei prodotti e la quantità di sostanza influenzano il valore di ΔH. ΔH è proporzionale alla quantità di sostanza.
- La Legge di Hess afferma che se una reazione può essere espressa come la somma algebrica di altre reazioni, il ΔH della reazione complessiva è la somma algebrica dei ΔH delle reazioni intermedie. Questo è possibile perché l'entalpia è una funzione di stato.
- Le Condizioni Standard sono utilizzate per confrontare le variazioni di entalpia: un composto puro a 1 atm di pressione (solitamente a 298 K). La variazione di entalpia in queste condizioni è indicata con ΔH°.
- L'Entalpia Molare Standard di Formazione (ΔH°f) è la variazione di entalpia quando una mole di un composto si forma nel suo stato standard dai suoi elementi costituenti nei loro stati standard (per gli elementi puri, ΔH°f = 0).
- Per calcolare l'entalpia standard di una reazione (ΔH°reazione) si usa la formula: ΔH°reazione = ΣνprodottiΔH°f(prodotti) - ΣνreagentiΔH°f(reagenti), dove ν sono i coefficienti stechiometrici.
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