Come calcolare il delta di una reazione

Tramite: O2O 28/02/2016
Difficoltà: media
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Introduzione

La termochimica rappresenta una branca della termodinamica che consente di analizzare gli effetti termici che si vengono a creare quando si hanno delle reazioni chimiche nonchè all'interno di un processo chimico-fisico. Si tratta sostanzialmente di uno scambio di calore che avviene tra due o più elementi e può generare variabili diverse. Esse sono tutte definite con il termine delta. In questa guida vedremo in maniera semplice, chiara e dettagliata cosa sono e come si possono calcolare.

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?H. Questa variabile viene definita come entalpia e si tratta di quella funzione di stato che si ottiene sommando l'energia interna con il prodotto della pressione per il volume. Generalmente la sua variazione viene definita come ?H = Q dove il primo termine si riferisce alla variazione che intercorre tra l'inizio e la fine della reazione e dove Q è la quantità di calore che viene scambiata. Il calcolo effettuato per ottenerla sarà: ?H° = ?H°(prodotti) - ?H°(reagenti).

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?S. L'entropia è una grandezza che si riferisce alla misura del disordine che si presenta in un sistema fisico nel momento in cui si ha una reazione. Essa ha dei valori ben determinati e strettamente connessi alla composizione chimica degli elementi a cui espressamente si riferisce. Il riferimento solitamente è a condizioni di temperatura e pressione standard, ed è per tale motivo che molto spesso viene chiamata entropia molare standard. La soluzione di questa variazione si ottiene con la formula seguente: ?S° = S°(prodotti) - S°(reagenti).

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?G. L'energia libera in termodinamica viene definita con la terminologia di energia libera di Gibbs e la sua variazione all'interno di una reazione chimica dipende dalle condizioni di temperatura e di pressione che possono essere in equilibrio tra loro oppure semplicemente possono essere costanti. La formula è: ?G° = ?G°(prodotti) - ?G°(reagenti).

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Le tre variabili ? menzionate fino adesso sono anche unite tra loro in un'apposita formula che consente di analizzare la spontaneità di una reazione a condizioni standard. Si tratta dell'equazione: ?G° = ?H° - T?S°. All'interno di questa formula, la T rappresenta la temperatura che viene espressa in kelvin. In linea di massima, quando la variazione di energia libera di Gibbs è minore di 0, si ha una reazione di tipo spontaneo; viceversa, quando la reazione è maggiore di 0 è indotta. Se invece è pari a 0 il tutto viene a trovarsi in una situazione di perfetto equilibrio.

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