Termodinamica = studio degli scambi di energia che avvengono durante una reazione

1. l'entalpia (H) si misura in kJ/mol, è una grandezza estensiva (varia al variare della massa considerata) ed esprime la quantità di energia che un sistema può scambiare con l'ambiente. H=U+P∙ΔV. Poichè il calore a pressione costante Qp=U+PΔV allora ΔH=Qp

2. APERTO

2.1. scambia con l'ambiente materia ed energia (es. un pianeta, combustione di un frammento di legno)

3. ISOLATO

3.1. non scambia con l'ambiente nè materia nè energia (es. un thermos)

4. CHIUSO

4.1. scambia con l'ambiente solo energia (es. una bevanda in lattina, una bombola di gas)

5. Il sistema è la porzione oggetto di studio. Un sistema può essere:

6. la termodinamica è lo studio degli scambi di energia che avvengono durante una reazione

7. 1° principio della termodinamica: ΔU=Q+L (ΔU indica la variazione di energia interna ed è pari alla somma dell'energia cinetica + energia potenziale di tutte le particelle costituenti il sistema). Q indica il calore e L il lavoro.

7.1. il lavoro di espansione di un gas è il prodotto P∙ΔV

8. 2° principio della termodinamica: in tutti i processi che si verificano nell'universo la ΔS (variazione di entropia) è sempre positiva

8.1. L'entropia (S) si misura in J/mol ∙ k oppure in J/mol ∙ °C. Essa quantifica il grado di disordine di un sistema. Un aumento di entropia avviene con la formazione di gas in una reazione, aggiungendo del sale in un recipiente di acqua.

8.1.1. Per stabilire la spontaneità di un processo si utilizza l'energia libera di Gibbs (G). ΔG=ΔH-T∙ΔS. ΔG si misura in kJ/mol

9. Reazioni spontenee (ΔG<0)

9.1. le reazioni esotermiche con ΔH<0 sono spesso, ma non sempre spontanee

9.2. le reazioni che portano a un aumento del disordine del sistema ΔS>0 sono spesso, ma non sempre spontanee

9.3. per valutare la spontaneità di una reazione, bisogna considerare gli effetti sia della ΔH (variazione di entalpia) che della ΔS (variazione di entropia)

10. Reazioni non spontanee ΔG>0

10.1. le reazioni endotermiche

10.1.1. la somma delle energie chimiche dei prodotti è maggiore della somma delle energie chimiche dei reagenti

10.1.2. la maggior parte delle reazioni endotermiche e alcune esotermiche