PON C1 Esperto prof. C. Formica

Presentazione sul tema: "PON C1 Esperto prof. C. Formica"— Transcript della presentazione:

1 PON C1 Esperto prof. C. Formica
Energia chimica PON C1 Esperto prof. C. Formica Immagini e testi tratti dai website di: genome.wellcome.ac.uk, dnaftb.org, unipv.it, unimi.it, wikipedia.it, unibs.it, unisi.it, unina.it, uniroma2.it, nih.gov, zanichelli.it, sciencemag.org, ncbi.gov

2 Sistemi termodinamici
Con il termine sistema s’intende l’oggetto di indagine. Tutto ciò che circonda il sistema costituisce l’ambiente. sistema + ambiente = universo

3 Tipi di sistemi I sistemi possono essere:
Aperti: scambiano energia e materia con l’ambiente Es.: una bevanda gassata lasciata aperta Chiusi: scambiano con l’ambiente solo energia e NON materia Es.: una lattina ancora chiusa Isolati: NON scambiano energia né materia con l’ambiente Es.: un thermos

4 Reazioni esotermiche e endotermiche
Nelle reazioni esotermiche diminuisce l’energia chimica del sistema e aumenta la sua energia termica. Trasformazione: energia chimica energia termica. Nelle reazioni endotermiche aumenta l’energia chimica del sistema e diminuisce la sua energia termica. Trasformazione: energica termicaenergia chimica. Per il I principio della Termodinamica l’energia non si crea né si distrugge ma si trasforma da una forma all’altra: termicachimica; chimicatermica, potenzialecinetica …

5 Lavoro e calore Per convenzione, lavoro e calore sono negativi se determinano una riduzione dell’energia interna ΔU del sistema. Sono positivi se aumentano l’energia interna del sistema.

6 Entropia e entalpia entropia
Testo e figure tratti da entalpia

7 Reazioni esotermiche e endotermiche

8 Energia libera, entropia, entalpia
Entalpia ΔH = indica il calore scambiato a pressione costante; è una funzione di stato cioè dipende dagli stati iniziale e finale e non dal percorso. ΔH<0 (= -Q) reazione esotermica, ΔH>0 (=+Q) reazione endotermica Entropia ΔS = indica il disordine di un sistema, aumenta col moto delle particelle ed è maggiore allo stato gassoso Energia libera ΔG = grandezza termodinamica che dipende dall’entalpia, dalla temperatura assoluta e dall’entropia del sistema. ΔG = ΔH – TΔS Testo e figure tratti da

9 Energia libera, entropia, entalpia riepilogo
Tipo reazione ΔH ΔS -TΔS spontanea Condizioni di spontaneità Entropia ESOTERMICA - + SI ΔG<0 ENDOTERMICA NO ΔG>0 A bassa T TΔS<ΔH Ad alta T ΔH<TΔS Cambiando il verso della reazione le ΔH, ΔG, ΔS cambiano segno

10 Esempio di calcolo della ΔG
Reazione ΔG reagente 1 ΔG prodotto CaO + H2O  + Ca(OH)2 -604,2 -228,6 -896,76 ΔG° = ΔG somma prodotti - ΔG somma reagenti --832,8 risultato -896,76-(-832,8) = kJ/mol Deduzione: reazione spontanea nel verso indicato poiché ΔG<0 Non spontanea se si inverte il segno (dai prodotti ai reagenti) Da sinistra a destra: reazione di sintesi; da destra a sinistra: reazione di decomposizione. Il libro riporta le tabelle con i valori delle seguenti grandezze: ΔG, ΔH, ΔS ΔG° = ΔG somma prodotti - ΔG reagenti

11 Energia libera e energia standard in elettrochimica
Spontaneità reazione ΔG° ΔE° Reazione spontanea verso sinistra <0 >0 Equilibrio Reazione spontanea verso destra Nelle celle galvaniche (pile) il calcolo del ΔG rispetta l’equazione di Nernst: ΔG° pila = -n F ΔE pila in cui ΔE = E catodo – E anodo (potenziali dei due elettrodi e potenziale della pila), F = coulomb (costante di Faraday), n= moli di elettroni scambiati. Cambiando il verso della reazione le ΔH, ΔE° cambiano segno