LEY COMBINADA
Las dos primeras
leyes pueden utilizarse, como se ya se indicó, para averiguar el nuevo volumen
que adquiere un gas cuando se modifica su temperatura y su presión, pero no
cuando ambas variables lo hacen de manera simultánea. Sin embargo, en la
práctica, lo más frecuente es que así suceda.
La ley combinada de
los gases es una suma de las leyes de Boyle y de Charles, incluso la ley de Gay
Lussac. Al final, resulta la ecuación general:
ViPiTf=VfPfTi
La ley de Boyle y
la ley de Charles han sido verificadas y confirmadas mediante cuidadosas
realizaciones experimentales. En ciertas condiciones de temperatura y/o
presión, las propiedades de la mayor partye de los gases reales se desvóan por
completo de las de un gas ideal. Para estos casos existen otras ecuaciones.
Ecuación general de estado gaseoso
La combinación de
la Ley de Boyle y la Ley de Charles nos permite establecer una relación
matemática entre el volumen, temperatura y presión de una muestra determinada
de gas. Esta relación queda formulada así:
"La razón
entre el producto Presión - Volumen y la Temperatura es una constante".
esta masa gaseosa puede expresarse en términos
de una condición inicial y una condición final:
P1V1/T1 = P2V2/T2
que representa la
ecuación general del estado gaseoso y en ella están incluídos los tres
parámetros que determinan el comportamiento de los gases, donde:
P se expresa en
atm, mmHg o psig
T se expresa en
kelvins
V se expresa en
litros, sus múltiplos y submúltiplos, cm3.
Termodinamica
Es la rama de la
física que describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico.3 Constituye
una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia
sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental.4 Los estados de
equilibrio son estudiados y definidos por medio de magnitudes extensivas tales
como la energía interna, la entropía, el volumen o la composición molar del
sistema,5 o por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las anteriores
como la temperatura, presión y el potencial químico; otras magnitudes tales
como la imanación, la fuerza electromotriz y las asociadas con la mecánica de
los medios continuos en general también pueden ser tratadas por medio de la
termodinámica.
El calor de reacción
Que se define como la energía absorbida por un
sistema cuando los productos de una reacción se llevan a la misma temperatura
de los reactantes. Para una definición completa de los estados termodinámicos
de los productos y de los reactantes, también es necesario especificar la
presión. Si se toma la misma presión para ambos, el calor de reacción es igual
al cambio de entalpía del sistema, Delta.H r.
Calor de formación
Calor que se
absorbe o se desprende cuando se forma un mol de compuesto a partir de sus
elementos en sus estados de agregación más estables a 25ºC y 1atm.
Es el calor
intercambiado en la reacción al formar un mol de dicho compuesto a partir de
los elementos que lo componen en condiciones normales.
Electroquímica
Es una rama de la
química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía
química.1 En otras palabras, las reacciones químicas que se dan en la interfase
de un conductor eléctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un
semiconductor) y un conductor iónico (el electrolito) pudiendo ser una
disolución y en algunos casos especiales, un sólido.
Si una reacción
química es conducida mediante una diferencia de potencial aplicada
externamente, se hace referencia a una electrólisis. En cambio, si la caída de
potencial eléctrico, es creada como consecuencia de la reacción química , se
conoce como un "acumulador de energía eléctrica", también llamado
batería o celda galvánica.
CELDA VOLTAICA
Una celda voltaica
aprovecha la electricidad de la reacción química espontánea para encender una
lamparita, es decir, convierte energía potencial química en energía eléctrica.
Una celda voltaica
es un dispositivo para producir energía eléctrica a partir de una reacción
redox. La principal característica de la celda voltaica es la pared porosa que
separa las dos soluciones evitando que se mezclen. La pared es porosa para que
los iones la atraviesen.
CELDA ELECTROLITICA
Es una celda que
consume energía eléctrica.
Una celda es capaz
de comportarse como una pila galvánica. Cuando los dos electrodos son
conectados por un hilo, es producida energía eléctrica, y tiene lugar un flujo
espontáneo de electrones desde el electrodo del cinc al electrodo del cobre. La
misma celda también puede ser manejada como una celda electrolítica. Para esto
sería necesario introducir en el circuito externo una batería que forzara a los
electrones a fluir en la dirección opuesta a través de la celda. Bajo estas
circunstancias, el cinc se depositaría y el cobre se disolvería; estos procesos
consumirían energía de la batería.
Funcionamiento:
En la semicelda
anódica ocurren las oxidaciones, mientras que en la semicelda catódica ocurren
las reducciones. El electrodo anódico, conduce los electrones que son liberados
en la reacción de oxidación, hacia los conductores metálicos. Estos conductores
eléctricos conducen los electrones y los
llevan hasta el electrodo catódico; los electrones entran así a la semicelda
catódica produciéndose en ella la reducción.
El funcionamiento de la celda se basa en el
principio de que la oxidación de Zn a Zn2+ y la reducción de Cu2+ a Cu se puede
llevar a cabo simultáneamente, pero en recipientes separados por un puente
salino, con la transferencia de electrones, e-, a través de un alambre
conductor metálico externo.
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