Otras carreras Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

[Trebol]

[FONT=&quot]Hola, me esta trayendo de cabeza este problema por la tontería de los signos de la entalpia y la entropia.[/FONT]
[FONT=&quot]La entalpia tiene valor negativo, ya que se pasa a mayor orden en el proceso de gas a sólido, pero
[/FONT]
[FONT=&quot]el signo de la entalpia cual es???[/FONT]
[FONT=&quot]
[/FONT]
[FONT=&quot]
[/FONT]
[FONT=&quot]Para la reacción: A(g) [/FONT][FONT=Symbol]->[/FONT][FONT=&quot] A(s) se encontró que a 25 ºC y 1 atm de presión los valores absolutos de la entropía y de la entalpía fueron 3.45 cal K-1mol-1 y 1.25 kcal mol-1 respectivamente. Si se suponen contantes los cambios de entalpía y entropía en el intervalo de temperaturas que va desde 25ºC a 100ºC; determine:[/FONT]
[FONT=&quot]a)[/FONT][FONT=&quot]Los signos de ΔHº y ΔSº y si la reacción es exotérmica o endotérmica.[/FONT]
[FONT=&quot]b)[/FONT][FONT=&quot]Si la reacción es espontánea a 25ºC[/FONT]
[FONT=&quot]c)[/FONT][FONT=&quot]La temperatura a la que se llega al equilibrio.[/FONT]
[FONT=&quot]d)[/FONT][FONT=&quot]La constante de equilibrio a 25ºC.[/FONT]




gracias por adelantado

[Ulises7]

Re: Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

No acabo de entender la reacción...

¿Es ésta no?:

$A _{(g)} \Longrightarrow A_{(s)}$


Donde A es el elemento / compuesto.

Como bien dices ( aunque al expresarlo lo has dicho al revés :P ) el signo de la entropía es negativo porque el grado de desorden es menor en estado sólido.

Para calcular si es espontánea utilizas el concepto de entalpia libre o energia libre de Gibbs:

$\Delta G = \Delta H - T \Delta S$

Si $\Delta G < 0$ entonces es espontánea.


saludos

[Trebol]

Re: Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

Vale, perdoname, con las prisas la he cagado lo que preguntaba era por el signo de la entropía, no de la entalpía.

No se si estoy equivocado, pero cuando has dicho "Como bien dices ( aunque al expresarlo lo has dicho al revés :P ) el signo de la entropía es negativo porque el grado de desorden es menor en estado sólido."

no te refieres a la entalpía??

Ahora si que tengo un lío de tres pares

Saludos

[Ulises7]

Re: Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

Vale, perdoname, con las prisas la he cagado lo que preguntaba era por el signo de la entropía, no de la entalpía.

No se si estoy equivocado, pero cuando has dicho "Como bien dices ( aunque al expresarlo lo has dicho al revés :P ) el signo de la entropía es negativo porque el grado de desorden es menor en estado sólido."

no te refieres a la entalpía??

Ahora si que tengo un lío de tres pares

Saludos

jajaja

A ver, la entropía es una magnitud que mide el grado de desorden, cuanto más grande sea la entropia de un sistema más grande es el grado de desorden de sus partículas. Además el segundo principio de la termodinámica afirma que en un sistema aislado se produce un cambio espontáneo si la variación de entropia total que acompaña al proceso es positivo:

$\Delta S_{total} = \Delta S_{sistema} + \Delta S_{entorno}$


En cambio la entalpía es una magnitud termodinámica que considera la energía interna de una substancia y además incluye la energía potencial de la atmósfera:

$\Delta H = \Delta U + p\Delta V$

Y es muy útil para realizar cálculos cuando estamos a presión constante, ya que la calor de reacción a presión constante es igual al incremento de entalpía del sistema reaccionante:

$Q_p = \Delta H$

¿Queda algo más claro?

saludos

[Trebol]

Re: Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

Vale vale, estaba confundiendo los nombres, ha sido un grave lapsus (no se podrá llamar uno Paco y el otro Manolo, no..... ) (Me siento tan inutil... xD)

El caso es que preguntaba por el signo de la entalpía (ya seguro de lo que digo) ...

no se si se usa AS(alred)=-AH/T o AH=TAS (en equilibrio) para determinar los signos o si viene en el enunciado el dato que busco

[Ulises7]

Re: Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

Vale vale, estaba confundiendo los nombres, ha sido un grave lapsus (no se podrá llamar uno Paco y el otro Manolo, no..... ) (Me siento tan inutil... xD)

El caso es que preguntaba por el signo de la entalpía (ya seguro de lo que digo) ...

no se si se usa AS(alred)=-AH/T o AH=TAS (en equilibrio) para determinar los signos o si viene en el enunciado el dato que busco

No te preocupes por la confusión, seguro que no se te olvida .

Bueno sinceramente la entalpía yo tampoco lo veo tan claro, si la entalpía es positiva significa que la reacción es endotérmica y si es negativa es exotérmica. Como en éste caso te dicen que:

se suponen contantes los cambios de entalpía y entropía en el intervalo de temperaturas que va desde 25ºC a 100ºC

Diria que ésta es la pista para saberlo, desarrollas un sistema de dos ecuaciones, las de energía libre de Gibbs, para 25ºC y para 100ºC tanto para valores positivos de la entalpía como negativos, luego verás que hay la entalpía no puede tener cualquier valor ya que hay que cumplir la condición expuesta, entonces ya tienes el signo. Vamos esto es lo que he hecho pero no estoy 100% seguro. Quasarilla ya dirá ( no seas muy duro conmigo... )


saludos

[Becquerel]

Re: Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

[FONT=&quot]Hola, me esta trayendo de cabeza este problema por la tontería de los signos de la entalpia y la entropia.[/FONT]
[FONT=&quot]La entalpia tiene valor negativo, ya que se pasa a mayor orden en el proceso de gas a sólido, pero
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[FONT=&quot]el signo de la entropia cual es???[/FONT]
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[FONT=&quot]Para la reacción: A(g) [/FONT][FONT=Symbol]->[/FONT][FONT=&quot] A(s) se encontró que a 25 ºC y 1 atm de presión los valores absolutos de la entropía y de la entalpía fueron 3.45 cal K-1mol-1 y 1.25 kcal mol-1 respectivamente. Si se suponen contantes los cambios de entalpía y entropía en el intervalo de temperaturas que va desde 25ºC a 100ºC; determine:[/FONT]
[FONT=&quot]a)[/FONT][FONT=&quot]Los signos de ΔHº y ΔSº y si la reacción es exotérmica o endotérmica.[/FONT]
[FONT=&quot]b)[/FONT][FONT=&quot]Si la reacción es espontánea a 25ºC[/FONT]
[FONT=&quot]c)[/FONT][FONT=&quot]La temperatura a la que se llega al equilibrio.[/FONT]
[FONT=&quot]d)[/FONT][FONT=&quot]La constante de equilibrio a 25ºC.[/FONT]




gracias por adelantado

Éste es un problema de conceptos sobre todo y es importante tenerlo claro.

Si la reacción es exotérmica el signo de la entalpía ($\Delta H$) es siempre negativa. Si es endotérmica, obviamente, es positiva.

En el caso de la entropía depende de la reacción. En el caso que nos propones, la entropía es negativa, porque en estado sólido hay menos desorden que en estado gaseoso.

Para calcular si la reacción es espontanea basta aplicar, como bien te han dicho:

$\Delta G = \Delta H -T \Delta S$

Si la energía de Gibbs es negativa la reacción será espontanea.

Para calcular la temperatura de equilibrio hay que igualar la energía de Gibbs a cero y despejar la temperatura.

Para calcular la constante de equilibrio $K_p$ basta aplicar:

$\Delta G = -RTlnK_p$

[Ulises7]

Re: Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

Éste es un problema de conceptos sobre todo y es importante tenerlo claro.

Si la reacción es exotérmica el signo de la entalpía ($\Delta H$) es siempre negativa. Si es endotérmica, obviamente, es positiva.

En el caso de la entropía depende de la reacción. En el caso que nos propones, la entropía es negativa, porque en estado sólido hay menos desorden que en estado gaseoso.

Para calcular si la reacción es espontanea basta aplicar, como bien te han dicho:

$\Delta G = \Delta H -T \Delta S$

Si la energía de Gibbs es negativa la reacción será espontanea.

Para calcular la temperatura de equilibrio hay que igualar la energía de Gibbs a cero y despejar la temperatura.

Para calcular la constante de equilibrio $K_p$ basta aplicar:

$\Delta G = -RTlnK_p$

La duda que tiene Trebol es si en éste caso la entalpía es negativa o positiva, yo diria que es positiva, la reacción es endotérmica, ¿qué opinas?

pd: ¿por cierto ésa fórmula de la constante de equilibrio de donde surge? no la he dado en la teoria...


saludos

[Becquerel]

Re: Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

Yo creo que la entalpía es positiva, para pasar de gas a sólido se tiene que aumentar la temperatura o bien la presión, con lo que es endotérmica la reacción.

La expresión de la constante de equilibrio la saco de aquí:

Sabemos que la energía de formación (o de Gibbs) es:

$\Delta G = \Delta H - T \Delta S$

Ahora lo relacionamos con la presión:

$G = H - TS = E + PV - TS$

Diferenciamos la ecuación,

$dG = dE + PdV + VdP - TdS - SdT$

Pero estamos en una situación donde sólo se puede hacer trabajo presión-volumen $dE = dq - PdV$

$dG = dq + VdP - TdS - SdT$

Igualamos TdS y dq y obtenemos:

$dG = VdP - SdT$

Ahora consideramos un cambio de presión a temperatura constante, con lo que se nos va el segundo término:

$dG = VdP$

Como hacen los químicos, lo consideraremos a un mol todo y tenemos que : $V = RT/P$

Sustituimos,

$dG = (RT/P) dP$

Ahora integramos. Obtendremos:

$G - G^0 = RT ln(P/P^0) = RTlnP$

Porque consideramos que la presión inicial es 1 atm

Ahora bien, sabemos que la energía de Gibbs de una reacción es la suma de las energías de los productos menos la suma de las energías de los reactivos.

Con lo que aplicamos las propiedades de los logaritmos y obtendremos:

$\Delta G = \Delta G^0 + RTln\frac{P_c^c * P_d^d}{P_a^a * P_b^b}$

Que no es más que la $K_p$ de la reacción. Y como nos referimos al estado estándar normalmente, la expresión queda reducida a lo conocido:

$\Delta G^0 = -RTlnK_p$

[Becquerel]

Re: Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

Y antes de que se me olvide, la supuesta reacción considerada ha sido:

$aA + bB \rightarrow cC + dD$

[Ulises7]

Re: Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

Yo creo que la entalpía es positiva, para pasar de gas a sólido se tiene que aumentar la temperatura o bien la presión, con lo que es endotérmica la reacción.

Yo digo que es positiva por lo que comentaba en un post anterior pero dudo mucho que sea correcto. Respecto a lo que dices yo diria que es al revés, para pasar de sólido a gas es necesario incrementar la temperatura pero en éste caso el proceso es de gas a sólido ( sublimación inversa ) por tanto ¿no hay que dsiminuir la temperatura?


saludos

[Becquerel]

Re: Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

Yo te lo digo porque el otro día tuvimos que presentar un problema para clase de fundamentos de física que hablaba sobre la evaporación de un café y resulta que disminuye la temperatura del sistema (ya sé que no es un sólido, pero el caso viene a ser el mismo), por tanto el proceso contrario tiene que absorver temperatura.

De hecho, cuando sudamos o nos ponemos colonia notamos la piel más fría.

[Trebol]

Re: Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

Hola, ante todo muchas gracias por la rapidez a la hora de contestar!

Respecto al signo de la entalpía yo creo que es negativo si recurrimos a la ecuación AH=nCpAT

Cuando pasamos de gas a sólido, la temperatura del sistema desciende por lo que AH sería negativa, cómo lo veis??

[Becquerel]

Re: Problema con signos de entropía y entalpía (problema inside)

Si desciende significa que es endotérmica y por tanto la entalpía sería positiva

"Todo lo que sale hacia fuera del sistema, negativo; todo lo que entra o se absorve, positivo"