1 U=Uproductos –Ureactivosdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/diapo1_33583.pdf1 ΔU=Uproductos...
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1 ΔU=U productos –U reactivos U=U trasl +U rot +U vib +U electrónica + U n ΔH cantidad de calor absorbido o producido en una reacción. ΔU + la cantidad de trabajo hecho en el curso de la expansión o contracción, ΔV, cuando p = constante. ΔH = ΔU + PΔV. ΔG Criterio de expontaniedad ΔG= -RTlnK K constante de equilibrio ln K = -ΔG/RT log K = -0.000175 ΔG Para A (g) +B (s) C (g) +D (s) K p = p C /p A p c >p A p c <p A p c =p A K >1 K<1 K=1 LogK+ LogK - LogK=0 ΔG - ΔG + ΔG=0 ΔS La entropía (S) a una temperatura dada está determinada por el número y espaciamiento de niveles de energía (vibracional, rotacional, translacional y electrónicos, etc) disponibles y por la accesibilidad para alcanzarlos (Grados de Libertad). En general, las más distintas formas de distribución de la molécula en estos niveles, la más alta entropía (el mayor número de grados de libertad). Si los niveles están muy separados para determinada condición, el nivel basal tendrá la mayor ocupación y no contribuirá a la entropía, ΔG= ΔH -T ΔS condiciones estándar: ΔG= ΔH -T ΔS Para fines practicoss 1 atm (1 atm (1,01325 x 10 5 Pa) 10 5 Pa) 273 K (O°C) y actividades = 1 (a= p/p° para A, B, C y D) 1 Ley de Hess: El cambio de entalpía de una reacción química es el mismo independientemente de la ruta escogida para la reacción, es decir que son aditivos (siempre y cuando se realicen en las mismas condiciones). Por lo tanto puedo escoger cualquier ruta de síntesis para conocer los valores termodinámicos asociados a ella (ciclos termodinámicos). Cuidado con: a) ΔG es NEGATIVO, •La reacción puede no proceder por CINÉTICA A+B C+D ΔG 1 (-) pero una E A muy alta • puede no proceder por otra reacción alterna más favorecida energéticamente A+B C+D ΔG 1 (-) A+B F+G ΔG 2 (-) ΔG 1 (-) >ΔG 2 (-) b) ΔG es POSITIVO, • la reacción puede proceder bajo condiciones diferentes A+B C+D ΔG (+) A+B C+D ΔG 1000 (-) (modificando la TEMPERATURA) •puede proceder partiendo de diferentes reactivos o puede conducir a dif. productos(reacción alterna) A+B C+D ΔG 1 (+) X+Y C+D ΔG 1 (-) A+B F+G ΔG 2 (-) • La reacción puede proceder proporcionando la energía requerida electroliticamente MCl (l) M (l) + ½Cl 2 (g) ΔG 1000 = +324 kJ/mol al aplicar fem requerida procederá por electrolisis • Temeperatuta • Cat
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ΔU= U productos – U reactivosU = U trasl + U rot + U vib + U electrónica + U n
ΔHcantidad de calor absorbido o producido en una reacción. ΔU + la cantidad de trabajo hecho en el curso de la expansión o contracción, ΔV, cuando p = constante.
ΔH = ΔU + P ΔV.
ΔG Criterio de expontaniedadΔG= -RTlnK K constante de equilibrioln K = -ΔG/RT log K = -0.000175 ΔG
Para A(g) + B(s) C(g) + D(s) Kp = pC /pA
pc> pA pc < pA pc = pA
K >1 K < 1 K = 1
LogK+ LogK - LogK=0
ΔG - ΔG + ΔG= 0
ΔSLa entropía (S) a una temperatura dada está determinada por el número y espaciamiento de nivelesde energía (vibracional, rotacional, translacional y electrónicos, etc) disponibles y por laaccesibilidad para alcanzarlos (Grados de Libertad).En general, las más distintas formas de distribución de la molécula en estos niveles, la másalta entropía (el mayor número de grados de libertad).Si los niveles están muy separados para determinada condición, el nivel basal tendrá la mayorocupación y no contribuirá a la entropía,
ΔG= ΔH -T ΔS condiciones estándar: ΔG= ΔH -T ΔSPara fines practicoss 1 atm (1 atm (1,01325 x 105 Pa) 105 Pa)273 K (O°C) y actividades = 1 (a= p/p° para A, B, C y D)
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Ley de Hess: El cambio de entalpía de una reacción química es el mismoindependientemente de la ruta escogida para la reacción, es decir que sonaditivos (siempre y cuando se realicen en las mismas condiciones). Por lotanto puedo escoger cualquier ruta de síntesis para conocer los valorestermodinámicos asociados a ella (ciclos termodinámicos).
Cuidado con:a) ΔG es NEGATIVO, •La reacción puede no proceder por CINÉTICA
A + B C + D ΔG1 (-) pero una EA muy alta• puede no proceder por otra reacción alterna más favorecida energéticamente
A + B C + D ΔG1 (-)A + B F + G ΔG2 (-) ΔG1 (-) >ΔG2 (-)
b) ΔG es POSITIVO, • la reacción puede proceder bajo condiciones diferentesA + B C + D ΔG (+)A + B C + D ΔG1000 (-) (modificando la TEMPERATURA)
•puede proceder partiendo de diferentes reactivos o puede conducir a dif.productos(reacción alterna) A + B C + D ΔG1 (+)
X + Y C + D ΔG1 (-)A + B F + G ΔG2 (-)
• La reacción puede proceder proporcionando la energía requerida electroliticamenteMCl(l) M (l) + ½Cl2 (g) ΔG1000 = +324 kJ/mol
al aplicar fem requerida procederá por electrolisis
• Temeperatuta• Cat
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Inorganic energetics, Dasent, W. E. ; New York : Cambridge University Press, 1982
1/n An (e e) A(g)
ΔHatm
Inorganic energetics, Dasent, W. E. ; New York : Cambridge University Press, 1982
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1s2s2p3s3pa
4s3d4p5s4d5p6s4f5d6pa
7s5f6d7p
http://www.tablaperiodica.es/la-tabla-periodica/
r atm
4
Tl
http://www.iun.edu/~cpanhd/C101webnotes/modern-atomic-theory/images/atomic-radii.jpg
Essential Trends in Inorganic Chemistry, D.M.P. Mingos, Oxford Univ. Press, 1998
H ( )
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http://mcat-review.org/electronic-structure-periodic-table.php
6
dV = 4πr2dr
Essential Trends in Inorganic Chemistry, D.M.P. Mingos, Oxford Univ. Press, 1998
rmax = r dr
1s
2s
2p
3s
3p
3d
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Essential Trends in Inorganic Chemistry, D.M.P. Mingos, Oxford Univ. Press, 1998
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(4πr2Ψ2)
1) para una misma l (1s-2s-3s), sus máximo se aleja del núcleo, 2) para una misma n, rmax d<p<s3) Debajo de 400pm, por ejemplo, el total de la densidad electrónica
sigue el orden: s>p>d.
http://crystalmaker.com/support/tutorials/crystalmaker/atomic-radii/resources/VFI_Atomic_Radii.jpg
9
http://2012books.lardbucket.org/books/principles-of-general-chemistry-v1.0/s27-01-general-trends-among-the-trans.html
Essential Trends in Inorganic Chemistry, D.M.P. Mingos, Oxford Univ. Press, 1998
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Journal of Chemical Education • Vol. 65 No. 1 1988
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A(g) → A+(g) + e
ΔU0
ΔH298 = ΔU0 + 0298
Cp(A+) + Cp(e) – Cp(A) dT
ΔH298 = ΔU0 + 0
2985/2 R dT = ΔU0 + 5/2 R (298)
si A+, A y e son gases ideales, el Cp es cero a 0K y 5/2R para otra T. Por lo tanto:
Tl
Ga
In
N
PAs
Sb
Journal of Chemical Education • Vol. 80 No. 8 August 2003
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https://jahschem.wikispaces.com/ionic+radius
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Inorganic energetics, Dasent, W. E. ; New York : Cambridge University Press, 1982
C (1s2 2s2 2p2) C (1s2 2s1 2p3)
Inorganic energetics, Dasent, W. E. ; New York : Cambridge University Press, 1982
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A(g) + e → A-(g)
ΔU0
ΔH298 = ΔU0 + 0298
Cp(A-) – Cp(A) Cp(e) dT
si A+, A y e son gases ideales, el Cp es cero a 0K y 5/2R para otra T
ΔH298 = ΔU0 0
2985/2R dT = ΔU0 5/2 R (298)
Afinidad Electrónica
Inorganic energetics, Dasent, W. E. ; New York : Cambridge University Press, 1982
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0
NaAl
SiO •
S •
B
C
Li
http://mcat-review.org/electronic-structure-periodic-table.php
https://www.angelo.edu/faculty/kboudrea/periodic/trends_electron_affinity.ht
Electron Affinities reported in kJ/mol with the right sign.
Data taken from John Emsley, The Elements, 3rd edition. Oxford: Clarendon Press, 1998
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https://jahschem.wikispaces.com/ionic+radius
https://jahschem.wikispaces.com/ionic+radius
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https://jahschem.wikispaces.com/ionic+radius
49% para el 2do periodo Li a F
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