1
00:00:01,840 --> 00:00:11,740
Bueno, pues empezamos con la última parte del tema, que es la termoquímica, que sería la parte de la química que estudia el calor que se absorbe o libera en una reacción química.

2
00:00:12,380 --> 00:00:19,480
Y primero vamos a definir un poquito qué es esto de calor, energía, porque me parece que es lo mismo, pero realmente no lo es.

3
00:00:20,120 --> 00:00:28,839
Porque en física definimos la, y en química, definimos la energía como la capacidad total que tiene un sistema para realizar un cambio.

4
00:00:28,839 --> 00:00:31,739
O sea, es como el dinero que tú tienes para hacer cosas.

5
00:00:31,839 --> 00:00:47,979
¿En qué te lo vas a gastar? Puedes hacer este cambio mediante calor o mediante trabajo. Calor y trabajo son transferencias de energía, como cuando pagas dinero a alguien, transfieres dinero a alguien. Son dos formas de transferir energía.

6
00:00:47,979 --> 00:01:06,299
Pero igual que puedes hacerlo en metálico con tarjeta, por ejemplo, calor es transferir energía solo por diferencia de temperatura. Es decir, lo típico de que, por ejemplo, tienes un café y tienes un vaso con hielos.

7
00:01:06,299 --> 00:01:18,760
Entonces, echas el café en los hielos. ¿Y qué va a pasar? Pues que el café que estaba muy caliente se va a pasar su calor a los hielos que se van a ir derritiendo.

8
00:01:19,379 --> 00:01:30,599
Entonces, la energía, en este caso térmica, que se transfiere porque dos cosas están a una temperatura, esta es una temperatura alta y esta es una temperatura baja, la de los hielos,

9
00:01:30,599 --> 00:01:37,840
pues el calor siempre va desde el cuerpo más caliente al más frío

10
00:01:37,840 --> 00:01:44,780
y trabajo es otra forma de transferir energía desde la aplicación de una fuerza

11
00:01:44,780 --> 00:01:46,599
a lo largo de una distancia, es lo típico

12
00:01:46,599 --> 00:01:49,719
hacer trabajo es como cuando te pones a empujar una fuerza

13
00:01:49,719 --> 00:01:54,420
con una fuerza, una caja y la desplazas una distancia

14
00:01:54,420 --> 00:01:57,319
¿Vale? Esta distancia

15
00:01:57,319 --> 00:02:00,819
Esto sería hacer trabajo

16
00:02:00,819 --> 00:02:03,579
Esta energía que estás gastando aquí

17
00:02:03,579 --> 00:02:07,019
Ya no la estás gastando por estar a diferentes temperaturas

18
00:02:07,019 --> 00:02:09,479
Sino por mover la caja, por empujarla

19
00:02:09,479 --> 00:02:11,000
Pues esto es trabajo

20
00:02:11,000 --> 00:02:15,639
Bien, pues trabajo hemos dicho que tiene que ver con la fuerza

21
00:02:15,639 --> 00:02:17,020
Y tiene que ver con el desplazamiento

22
00:02:17,020 --> 00:02:19,860
En el ejemplo de la cajita que se movía

23
00:02:19,860 --> 00:02:23,199
¿Qué digo? Que yo tenía una fuerza

24
00:02:23,199 --> 00:02:28,020
y un desplazamiento, que es lo que se ha desplazado,

25
00:02:28,860 --> 00:02:32,900
pues se define el trabajo como fuerza por desplazamiento.

26
00:02:34,020 --> 00:02:35,539
Desplazamiento es metros en el fondo.

27
00:02:35,539 --> 00:02:40,080
Si lo pongo tomando que tiene la misma dirección

28
00:02:40,080 --> 00:02:44,800
y que por lo tanto el coseno del ángulo cero es uno,

29
00:02:45,400 --> 00:02:46,479
lo puedo poner en módulos,

30
00:02:47,819 --> 00:02:52,719
y en química el único trabajo que nos importa

31
00:02:52,719 --> 00:03:01,360
es el que realiza un gas cuando cambia de volumen, o sea, un gas que se expande o que se contrae.

32
00:03:02,080 --> 00:03:08,460
El típico gas que lo tienes encerrado en un cilindro y tienes aquí el gas y lo comprimes hacia abajo

33
00:03:08,460 --> 00:03:13,539
y se te queda en un volumen más reducido.

34
00:03:14,180 --> 00:03:21,180
Esa fuerza que hemos hecho y ese desplazamiento que hemos tenido lo podemos expresar como sabiendo que la presión

35
00:03:21,180 --> 00:03:31,960
es la fuerza partido de la superficie, yo podría decir que la fuerza es la presión

36
00:03:31,960 --> 00:03:39,500
por la superficie. Y esto, si lo meto aquí, pues fijaos que me va a quedar que esto es

37
00:03:39,500 --> 00:03:49,840
la presión por la superficie por una longitud. Esto es el volumen. ¿Vale? Bueno, realmente

38
00:03:49,840 --> 00:03:54,080
podría poner superficie y no pongo tantos diferenciales, pero bueno, que esta es la

39
00:03:54,080 --> 00:04:00,199
fórmula que tenemos aquí, la de P por delta de V. Te ponemos el signo negativo para tener

40
00:04:00,199 --> 00:04:05,560
en cuenta quién hace el trabajo, que lo explico después. Pero bueno, esto sería el trabajo

41
00:04:05,560 --> 00:04:11,740
que nos importa, que al final tiene que ver también con la presión que ejercemos y con

42
00:04:11,740 --> 00:04:19,680
el volumen que se comprime o que se expande cuando estamos hablando de un gas. Vale, capacidad

43
00:04:19,680 --> 00:04:31,220
La capacidad calorífica por variación de temperatura es lo que llamamos calor. O sea, el calor va a depender de una constante, que es la capacidad calorífica, y de la variación de temperatura.

44
00:04:31,220 --> 00:04:46,560
Si pensamos en el café, ¿de qué va a depender el café? ¿Cuánto caliente a los hielos? Pues va a depender de la masa de café que estemos echando y de la propiedad del material, o sea, del propio café.

45
00:04:46,560 --> 00:04:55,560
cómo de fácil coge el calor o cómo de fácil lo suelta, esa Cp es propia de cada sustancia y se llama calor específico,

46
00:04:56,420 --> 00:05:03,740
que es la cantidad de calor necesaria para elevar un grado la temperatura de un gramo de sustancia.

47
00:05:05,000 --> 00:05:13,740
El calor específico del agua es muy alto, quiere decir que cuesta mucho calentar el agua y por eso es lo de los climas templados al lado del mar,

48
00:05:13,740 --> 00:05:20,819
porque aunque haga mucho calor, el agua del mar tarda bastante más en calentarse que la tierra

49
00:05:20,819 --> 00:05:28,779
y por eso luego refresca más que si tienes todo tierra, por ejemplo, en el interior.

50
00:05:30,639 --> 00:05:36,160
Y por otra parte, en invierno, como va soltando el calor despacito, porque le cuesta perderlo,

51
00:05:36,759 --> 00:05:38,220
pues no son los inviernos tan fríos.

52
00:05:38,699 --> 00:05:41,000
Entonces ese es el calor específico del agua que es muy alto,

53
00:05:41,000 --> 00:05:52,019
Porque le cuesta mucho aumentar un grado. Las cosas que tienen un calor específico bajo, pues enseguida aumentan la temperatura.

54
00:05:53,040 --> 00:06:04,759
Bueno, pues definimos aquí calores diferentes, calor a presión constante, como la masa, o sea, lo que habíamos dicho aquí, la capacidad calorífica por la variación de temperatura,

55
00:06:04,759 --> 00:06:15,199
siendo la capacidad calorífica M por el calor específico, o sea, la masa que tenemos en cuenta por el calor específico, por la diferencia de temperatura.

56
00:06:15,199 --> 00:06:38,100
Vale, masa, si lo quiero poner en gramos, la Cp, el calor específico, si lo pongo en moles, pues en vez de multiplicar por los gramos, multiplico por moles, y aquí la constante iría en julios partido de mol por grado.

57
00:06:38,100 --> 00:06:42,800
también tenemos lo mismo para el volumen constante

58
00:06:42,800 --> 00:06:46,519
solo que en vez de llamarse Cp se llama Cv

59
00:06:46,519 --> 00:06:47,939
porque es a volumen constante

60
00:06:47,939 --> 00:06:50,040
y luego tenemos el calor de cambio de fase

61
00:06:50,040 --> 00:06:52,899
cuando se derriten los hielos, cuando pasan de sólido a líquido

62
00:06:52,899 --> 00:06:55,519
el calor de cambio de fase

63
00:06:55,519 --> 00:07:04,680
este calor va a depender de las propiedades de la sustancia

64
00:07:04,680 --> 00:07:06,180
este es el calor latente que se llama

65
00:07:06,180 --> 00:07:08,540
y de la masa que tengamos de sustancia.

66
00:07:08,699 --> 00:07:12,920
Más masa, más calor le vamos a tener que dar para que pase a líquido, por ejemplo.

67
00:07:14,079 --> 00:07:17,560
Pero no creo que vayamos a hacer muchos ejercicios de esto,

68
00:07:17,639 --> 00:07:18,839
creo que hay que empezar por lo básico.

69
00:07:20,199 --> 00:07:25,839
Energía interna de un sistema es la que tiene debido a todos los tipos de energía de las partículas.

70
00:07:25,839 --> 00:07:29,259
Ya sabéis que las partículas dentro de la materia se están moviendo,

71
00:07:29,540 --> 00:07:33,860
o están vibrando, o están rotando, o sobre sí mismas, o lo que fuera.

72
00:07:33,860 --> 00:07:50,439
Esto más las interacciones entre ellas, por ejemplo, si hay puentes de hidrógeno, algún tipo de enlace, todas estas, o directamente en un cristal la atracción electrostática que sufren los átomos del cristal.

73
00:07:51,439 --> 00:07:57,819
Todo esto, toda esta energía, es lo que llamamos energía interna, que es la que está dentro del sistema.

74
00:07:57,819 --> 00:08:06,379
Y entonces tenemos el primer principio de la termodinámica, que es que la variación de la energía interna de un sistema es igual.

75
00:08:06,620 --> 00:08:17,300
Claro, ¿por qué puede variar la energía interna? Pues ya habíamos visto que solo puede variar la energía como calor o como trabajo.

76
00:08:17,420 --> 00:08:19,019
Son las dos formas de transferir energía.

77
00:08:19,800 --> 00:08:24,199
Vale, pues la energía interna entonces será la suma, la variación.

78
00:08:24,199 --> 00:08:46,159
Quiero decir, ¿por qué puede cambiar? Pues puede cambiar porque tengamos un trabajo o porque tengamos un calor o las dos cosas. Por ejemplo, aquí en el sistema este lo podemos calentar y entonces estaremos dando calor o podemos comprimirlo y entonces estamos haciendo un trabajo sobre el gas.

79
00:08:46,159 --> 00:09:02,759
Entonces, cualquiera de estas cosas va a modificar la energía interna. Hay un convenio de signos, que es que todo lo que se haga sobre el sistema, el trabajo realizado sobre el sistema es positivo y el trabajo realizado por el sistema es negativo.

80
00:09:04,139 --> 00:09:14,039
El calor perdido por el sistema es negativo y el ganado es positivo. Entonces, este es un convenio de signos que se ha cogido así para entendernos.

81
00:09:14,940 --> 00:09:21,580
Esto quiere decir que, por ejemplo, si en las reacciones químicas el calor perdido en una reacción térmica,

82
00:09:22,279 --> 00:09:29,440
es decir, el calor liberado cuando una reacción es exotérmica, pues lo vamos a expresar como negativo, menos no sé cuántos kilojulios.

83
00:09:29,440 --> 00:09:36,440
Y el calor que coge una reacción cuando es endotérmica, pues sería más no sé cuántos kilojulios.

84
00:09:36,440 --> 00:09:52,740
Vale. Entalpía. Definimos la entalpía como el calor absorbido, liberado, a presión constante. O sea, ya nos vamos a centrar en que estamos a presión constante. ¿Qué quiere decir a presión constante?

85
00:09:52,740 --> 00:09:58,360
que estamos trabajando, por ejemplo, en un laboratorio normal a la presión atmosférica.

86
00:09:58,899 --> 00:10:00,480
No estamos variando la presión.

87
00:10:03,559 --> 00:10:10,450
Bien, pues, ¿qué sería entonces?

88
00:10:10,450 --> 00:10:15,450
Sería la variación de este calor, pues va a depender de...

89
00:10:17,070 --> 00:10:23,389
Bueno, es que puedo ponerlo al revés, como que la energía interna depende del calor

90
00:10:23,389 --> 00:10:34,610
y del trabajo otra vez. Entonces está relacionado, pero ahora si me centro en la entalpía, que es el calor absorbido liberado de la reacción química, pues tengo esta fórmula.

91
00:10:34,610 --> 00:10:58,049
Para los gases, en vez de poner P por V, pues puedo poner nRT. ¿Y cómo lo uso esto? Pues si, por ejemplo, tenemos 2CO2 en gas más O2 en gas para dar 2CO2 en gas.

92
00:10:58,049 --> 00:11:12,809
Esto me dicen que esta, imaginaos que me dicen que esta reacción es, tiene una entalpía de menos 566 kilojoules mol.

93
00:11:12,909 --> 00:11:21,559
Esto quiere decir que es exotérmica porque el negativo libera energía, o sea que es exotérmica.

94
00:11:21,559 --> 00:11:29,840
Bien, pues yo quiero calcular cuál es este calor liberado

95
00:11:29,840 --> 00:11:31,840
Vamos, quiero ver, por ejemplo

96
00:11:31,840 --> 00:11:37,519
Quiero calcular la energía interna

97
00:11:37,519 --> 00:11:40,059
La variación de energía interna de este sistema

98
00:11:40,059 --> 00:11:44,100
Lo quiero calcular además a las condiciones de una atmósfera

99
00:11:44,100 --> 00:11:51,480
Y 25 grados centígrados, que son 298 Kelvin

100
00:11:51,480 --> 00:12:13,299
Vale, esto es la presión. Muy bien, pues, ¿yo qué diría? Pues diría que haciendo la fórmula, o sea, despejando de aquí, yo sabría que la energía interna será la entalpía menos P por delta de V.

101
00:12:13,299 --> 00:12:39,659
Vale, pero en vez de esto voy a ponerlo de nRT, es delta, ah, qué guarrería, voy a poner que delta de U es la entalpía menos nRT.

102
00:12:39,659 --> 00:13:03,340
Lo único es que aquí la constante de los gases, como está en otras unidades, que ya no están atmósferas, no sé cuántos, ahora aquí están otras unidades y entonces tiene otro valor, ¿vale? Al hacer factores de conversión para pasarlo a estas unidades de julio partido por Kelvin mol, ya no es 0,082 sino 8,314 julios partido Kelvin mol.

103
00:13:03,340 --> 00:13:26,539
Vale, pues sustituyo los valores. Delta de U va a ser delta de H, que son menos 566 kilojulios, menos la diferencia de moles que tenemos, pues es cuántos moles tenemos, son los moles finales menos los moles iniciales.

104
00:13:26,539 --> 00:13:31,240
Moles finales, ¿cuántos tenemos? Miramos a la relación, 2 moles

105
00:13:31,240 --> 00:13:41,220
Moles iniciales tenemos 2 más 1, o sea que en total 2 menos 3 son menos 1 mol, la diferencia

106
00:13:41,700 --> 00:13:53,279
Vale, pues esto sería por menos 1, por 8,314, pero esto está en julios y la constante está en kilojulios

107
00:13:53,279 --> 00:14:19,710
Así que la voy a pasar a kilojulios dividiendo por mil por la temperatura que son 298 y esto nos daría que la energía interna en este caso es menos 563,5 kilojulios por mol.

108
00:14:19,710 --> 00:14:24,169
Entonces hemos hallado la variación de energía interna con la fórmula.

109
00:14:24,590 --> 00:14:32,110
Y esto es muy básico y no creo que lo pregunten, pero hay que entender un poquito de qué es.

110
00:14:32,789 --> 00:14:38,129
Bueno, un dibujito. La entalpía de las reacciones químicas. Seguramente lo habréis visto esto antes.

111
00:14:40,429 --> 00:14:49,629
Si nosotros vemos la reacción y vemos la energía que tenían los reactivos antes de producirse la reacción y la energía que tenían los productos después de producirse la reacción,

112
00:14:49,629 --> 00:14:52,649
esta energía que han perdido

113
00:14:52,649 --> 00:14:54,629
este salto de energía

114
00:14:54,629 --> 00:14:57,070
es la entalpía liberada

115
00:14:57,070 --> 00:14:57,870
¿vale?

116
00:14:58,509 --> 00:15:00,389
si hacemos, imaginaos que esto es

117
00:15:00,389 --> 00:15:02,769
la energía que yo que sé

118
00:15:02,769 --> 00:15:04,629
que fuera 1 y esto es 10

119
00:15:04,629 --> 00:15:06,850
¿qué va a pasar? que si yo hago la variación

120
00:15:06,850 --> 00:15:07,370
de energía

121
00:15:07,370 --> 00:15:10,529
que es final menos inicial, pues me va a quedar

122
00:15:10,529 --> 00:15:13,129
final 1 menos 10

123
00:15:13,129 --> 00:15:14,149
va a quedar negativa

124
00:15:14,149 --> 00:15:15,889
menos 9 ¿vale?

125
00:15:16,110 --> 00:15:19,110
por eso decimos que cuando la reacción es exotérmica

126
00:15:19,110 --> 00:15:32,710
Cuando desprende la energía esta, se desprende, el valor es negativo porque tengo menos energía al final que al principio. ¿Qué es lo que pasa? Bueno, pues que el recipiente se me calentaría.

127
00:15:33,169 --> 00:15:46,049
Los productos son más estables que los reactivos porque tienen menos energía. Un ejemplo es cualquier combustión. Cualquier cosa que quememos es un ejemplo de reacción exotérmica porque da calor.

128
00:15:46,830 --> 00:15:51,250
De hecho, por eso usamos las combustiones, para calentar, para calentarnos nosotros, para calentar la comida.

129
00:15:52,990 --> 00:15:55,429
Bien, proceso endotérmico, lo contrario.

130
00:15:55,889 --> 00:15:59,009
Tenemos los reactivos a una energía más bajita que los productos.

131
00:15:59,009 --> 00:16:02,190
Esto cuesta, cuesta hacerlo, cuesta conseguirlo.

132
00:16:02,269 --> 00:16:06,690
Tenemos que dar energía para que suban a los productos.

133
00:16:07,409 --> 00:16:13,970
Pues esta energía que se le da es la entalpía de formación y es mayor que cero.

134
00:16:13,970 --> 00:16:36,429
Así que para los procesos endotérmicos vamos a poner la energía positiva, que también tiene lógica, porque aquí con el mismo, si esto es 100 y esto es 20, y yo digo que la entalpía sería final menos inicial, 100 menos 20 es 80 kilojulios, julios, lo que fuera la unidad.

135
00:16:36,429 --> 00:16:50,889
No la pongo porque como me lo estoy inventando no sé en qué unidad lo estoy midiendo. Pero en cualquier caso es positiva. Ejemplo de esto, las bolsas de frío que las rompemos así y entonces se produce la reacción y empieza a enfriar, por ejemplo.

136
00:16:50,889 --> 00:17:05,670
Más cosas, ecuaciones termoquímicas. Son ecuaciones químicas en las que sí o sí vienen especificados los estados en los que se encuentran los compuestos.

137
00:17:05,670 --> 00:17:16,670
O bien gas, o bien líquido, o puede ser ese de sólido. Y también viene asociado el calor, la entalpía de esta reacción.

138
00:17:16,990 --> 00:17:21,009
En este caso son las dos endotérmicas porque vemos que las dos son negativas.

139
00:17:22,069 --> 00:17:26,950
Una es una combustión, la combustión del metano, y otra es la formación del agua.

140
00:17:26,950 --> 00:17:35,710
¿Qué quiere decir esto? Pues que el agua es mucho más estable que sus componentes por separado.

141
00:17:37,049 --> 00:17:41,970
Cuando ponemos este cerito aquí arriba, lo que queremos decir es que son condiciones estándar,

142
00:17:42,509 --> 00:17:48,069
que generalmente es una atmósfera, 25 grados, y si tenemos concentraciones, 1 molar.

143
00:17:50,170 --> 00:17:55,450
Vale, vemos, siguiendo con las entalpías, la ley de Hess.

144
00:17:55,450 --> 00:18:04,690
La ley de Hess lo que me dice es que yo, por ejemplo, quiero partir de esta reacción para llegar a esta.

145
00:18:04,869 --> 00:18:22,750
Pues tengo dos maneras. Puedo ir directamente, haciendo la reacción directamente, o sea, directamente pasar de un medio de N2 a hacer esta reacción, que es esa flecha azul.

146
00:18:22,750 --> 00:18:29,789
o puedo hacer unos caminos que me digiten productos intermedios, ¿vale? Este producto intermedio y de este volver a pasar a este.

147
00:18:30,450 --> 00:18:44,130
Bueno, pues la energía total del camino azul tiene que ser igual a la energía total, al cambio de energía total del otro camino.

148
00:18:44,130 --> 00:19:15,720
¿Cómo lo veo esto? Pues vamos a comprobarlo. Esta energía 33,18 kJ tiene que ser igual a 90,25 kJ más menos 57,07, que efectivamente, si lo hacéis, da 33,18.

149
00:19:16,720 --> 00:19:24,220
Es decir, que todos los caminos llevan a Roma. Esta es la ley de Hess, que podemos dividir la reacción en varias etapas y va a ser lo mismo,

150
00:19:24,220 --> 00:19:33,140
siempre que vayamos por un camino o por otro al mismo compuesto, a los mismos productos.

151
00:19:33,140 --> 00:19:49,140
Vale. Las entalpías de formación están tabuladas y tenemos las que son negativas, que son, perdón, positivas, que son menos estables porque necesitan absorber energía para formarse.

152
00:19:50,440 --> 00:20:01,380
Tenemos las que son muy estables porque son negativas, sueltan energía, o sea, tienen menos energía cuando se hacen sus elementos por separado.

153
00:20:01,380 --> 00:20:06,279
entonces la naturaleza tiende a las cosas de menos energía

154
00:20:06,279 --> 00:20:11,119
y por eso hay más metano que estos compuestos

155
00:20:11,119 --> 00:20:13,759
hay más agua que otras cosas

156
00:20:13,759 --> 00:20:18,140
y luego tenemos también unos que son cero

157
00:20:18,140 --> 00:20:26,779
hemos tomado por definición que los elementos en su estado puro

158
00:20:26,779 --> 00:20:34,640
así decirlo, son la entalpía, o sea, la entalpía del hidrógeno sería cero, ¿vale?

159
00:20:34,640 --> 00:20:39,119
La entalpía de formación del nitrógeno, cero. Las entalpías de formación de los

160
00:20:39,119 --> 00:20:44,819
elementos son cero, por definición, porque al final lo que vamos a hacer es restar entalpías,

161
00:20:44,980 --> 00:20:49,160
entonces la resta es lo que nos importa, no el valor absoluto. Entonces, bueno, pues ponemos

162
00:20:49,160 --> 00:20:55,039
el cero en los elementos puros, ¿vale? Y a partir de ahí definimos. ¿Cómo calculamos

163
00:20:55,039 --> 00:20:59,259
las entalpías de las reacciones químicas? Pues tenemos dos métodos.

164
00:21:00,019 --> 00:21:05,460
Uno, que es un método preciso porque es el que podemos hacer en el laboratorio,

165
00:21:06,119 --> 00:21:10,599
que es teniendo en cuenta las entalpías de formación de los productos y los reactivos,

166
00:21:10,599 --> 00:21:18,960
entonces haciendo, pues no sé si fuera tres moles por la entalpía del no sé cuántos,

167
00:21:18,960 --> 00:21:31,019
más 2 moles por la entalpía del otro producto y todo esto le restamos 5 moles de la entalpía del reactivo, ¿vale?

168
00:21:31,119 --> 00:21:37,420
Pues esto, lo que nos quedará sería la entalpía de la reacción en condiciones estándar.

169
00:21:38,980 --> 00:21:43,640
Bien, esa es una manera. La otra es verlo porque al final una reacción química es,

170
00:21:43,640 --> 00:22:12,500
Entonces si por ejemplo yo hablo del H2 más un medio de O2 o mejor 2H2 más O2 para dar H2O, 2H2O, ¿qué es lo que estoy diciendo? Pues que tengo dos moléculas de hidrógeno y dos moléculas de oxígeno, o sea perdón, y una molécula de oxígeno y se me van a formar dos moléculas de agua.

171
00:22:15,079 --> 00:22:23,819
¿Esto qué es? Pues esto es que se rompen los enlaces que tenía y se forman otros nuevos, ¿vale?

172
00:22:23,960 --> 00:22:29,339
Porque esta bolita va a venir aquí y esta bolita va a venir aquí, se van a enlazar y estas aquí.

173
00:22:29,819 --> 00:22:31,160
Bueno, estos átomos, bolitas.

174
00:22:32,619 --> 00:22:38,640
O sea, que en una región química lo que está pasando es que se están rompiendo enlaces y se están creando nuevos enlaces.

175
00:22:38,640 --> 00:23:02,700
Entonces yo puedo ver el calor, la energía que se libera simplemente por los enlaces, porque los enlaces llevan energía química, entonces puedo contar la suma de las energías de los enlaces rotos menos la suma de las energías de los enlaces formados.

176
00:23:02,700 --> 00:23:12,640
y esto también me daría una medida aproximada, porque no va a salir exacta,

177
00:23:13,240 --> 00:23:16,460
pero bueno, nos da una estimación de lo que pasa a nivel molecular,

178
00:23:16,940 --> 00:23:19,920
de qué pasa con esos enlaces, si eran muy fuertes y no.

179
00:23:20,480 --> 00:23:23,480
Aquí tenemos unos ejercicios para practicar, pero como los voy a hacer en clase,

180
00:23:24,420 --> 00:23:27,339
pues sigo con la teoría para ver si la termino.

181
00:23:27,339 --> 00:23:45,079
Bueno, una aplicación de la ley de Hess es el ciclo de Von Haber. Entonces, ¿qué quiere decir esto? Pues vamos a hacer el ciclo de Von Haber.

182
00:23:45,079 --> 00:23:58,819
Bueno, yo quiero pasar de… o sea, lo que tengo yo es la formación del cloruro de sodio, NACL, vale, la formación del cloruro de sodio.

183
00:23:58,819 --> 00:24:14,539
Lo que pasa en la naturaleza es que yo tengo sodio en su estado natural, que es sólido, más cloro, gas, y esto lo junto y me da NACL, pero en estado sólido, porque es la sal común.

184
00:24:15,079 --> 00:24:40,960
Bien, el cloro diatómico. Claro, si lo tengo que ajustar, pues pongo aquí un medio y ya lo tengo ajustadito. Imaginaos que yo esto sé cuánto es la energía que se libera en este proceso, que la voy a llamar entalpía 1 y es menos 411 kilojulios.

185
00:24:41,740 --> 00:24:46,279
Vale, pues yo lo que quiero saber, que es lo que no puedo medir en el laboratorio,

186
00:24:46,279 --> 00:24:58,099
es cuál es la energía de la red de cuando se junta el sodio-ión más el ión-cloruro y forman la red.

187
00:24:58,440 --> 00:25:04,400
Esta energía de aquí, que es la energía reticular de red, esto en el laboratorio es muy difícil medirlo.

188
00:25:04,400 --> 00:25:11,140
pero gracias a la ley de Hessia que puedo usar las entalpías matemáticamente puedo llegar a hallarlo

189
00:25:11,140 --> 00:25:15,900
entonces yo tengo aquí el proceso directo que es como sale la naturaleza con su energía

190
00:25:15,900 --> 00:25:28,650
pero voy a seguir ahora otro proceso que es voy a llegar al mismo lado pero desde la formación de la red

191
00:25:28,650 --> 00:25:34,150
y yo lo que quiero saber es cuánto vale esta energía porque es la energía de la red

192
00:25:34,150 --> 00:25:37,049
la energía reticular, que digo que en el laboratorio es difícil medirlo.

193
00:25:37,710 --> 00:25:41,109
Bueno, pues entonces yo tengo que hacer todos los pasitos que necesite para llegar ahí.

194
00:25:41,569 --> 00:25:49,190
Fijaos que esto sería que están en gas, porque para que se forme la red tienen que estar en estado gaseoso.

195
00:25:50,569 --> 00:25:54,390
Pues yo tengo que llegar de esto a esto con un pasito cada vez.

196
00:25:54,609 --> 00:25:57,569
No puedo hacer dos pasos en uno, tengo que hacer un cambio cada vez.

197
00:25:57,569 --> 00:26:17,009
Lo primero que voy a hacer es que me voy a pasar la sublimación del sodio. Quiero decir que voy a pasar a sodio gas más un medio de Cl2 gas. Vale, esto me cuesta una energía porque el sodio es lo que quiere estar.

198
00:26:17,009 --> 00:26:27,970
Pues bueno, ¿cuánto es? Son 496 kilojulios. Esta energía, que la voy a llamar la entalpía 2, son 496 kilojulios.

199
00:26:30,730 --> 00:26:40,690
Siguiente paso. Yo voy a hacer que esto se me vuelva, en vez de diatómico, Cl2, voy a conseguir, quiero conseguir que solo tenga un átomo de cloro.

200
00:26:40,690 --> 00:27:06,579
O sea, quiero descomponer el cloro y tener Cl solo. Solo tener Cl. Vale, esto miro a ver cuánto es en energías y esto es 122 kK. Vale, lo voy a llamar entalpía 3. Son 122 kK. Bien, casi casi lo tengo.

201
00:27:06,579 --> 00:27:30,579
Lo que pasa es que todavía me falta que no tengo los iones. ¿Puedo hacer los iones los dos de una vez? No. Tengo que hacer primero uno y luego el otro. Es decir, que diría, en el primer caso voy a ionizar el sodio, ionizar el sodio solo y el cloro se queda igual.

202
00:27:30,579 --> 00:27:34,200
y en el segundo paso ya ionizo el cloro.

203
00:27:34,259 --> 00:27:36,579
Da igual si lo hacéis al revés, primero el cloro y luego el...

204
00:27:39,680 --> 00:27:43,799
Da igual, el orden no altera el producto, pero hay que hacer los dos y cada uno en un paso.

205
00:27:45,460 --> 00:27:48,640
Y entonces, pues mira a ver cuánto es la energía de cada uno.

206
00:27:49,440 --> 00:27:56,940
La energía para ionizar el sodio la voy a llamar entalpía 4 y son 496 kilojulios.

207
00:27:56,940 --> 00:28:08,930
Y esta la voy a llamar la entalpía 5, y son menos 349 kilojulios.

208
00:28:10,009 --> 00:28:28,990
Vale, pues lo que me dice la ley de Hess es que el camino azul, o sea, las entalpías del camino azul, del camino directo, tienen que ser igual a las entalpías del camino indirecto, a la suma.

209
00:28:28,990 --> 00:28:44,859
Bueno, suma en el directo no hay, porque por eso es directo. Entonces, suma aquí, no hay, que para eso es directo. Bien, pues lo hago. ¿Qué quiere decir esto?

210
00:28:44,859 --> 00:28:54,339
que menos 411 tiene que ser igual a la suma de todos los pasitos del indirecto.

211
00:28:54,339 --> 00:29:09,240
O sea, 496 más 122 más 496, otra vez, lo he puesto dos veces el mismo, es que esto es 107, he cogido lo que me ha dado la gana.

212
00:29:09,240 --> 00:29:34,059
Ahora, 107, 107 más 122 más 406 menos, o sea, sería más menos, pero más por menos menos, menos 349 más delta de H, que es lo que quiero calcular y lo tengo todo.

213
00:29:34,059 --> 00:29:55,880
Si despejáis de aquí la delta de H, pues me queda exactamente menos 349 kJ. Y así es como yo puedo hallar la energía reticular, gracias a la ley de Hess y a la aplicación para cristales iónicos que nos da el ciclo de Borja.

214
00:29:55,880 --> 00:30:14,039
A ver, bien, por último, ¿qué me queda? Pues me queda mencionar que el segundo principio de la termodinámica dice que la entropía de un sistema siempre es mayor o igual que el calor partido por la temperatura.

215
00:30:14,319 --> 00:30:24,099
Este es el primer principio. ¿Pero qué es la entropía de un sistema? Pues es una medida, se suele decir, del desorden, del caos, es un poco más complicado que eso, pero bueno.

216
00:30:24,099 --> 00:30:41,980
Bueno, se ve que la entropía, o sea, lo que sí que sabemos es que la entropía aumenta en las disoluciones de sólido en líquido, aumenta con la mezcla de los gases, aumenta con el aumento de la temperatura, aumenta con los cambios de estado progresivos, entonces parece que cuanto más caos tienes, más entropía tienes.

217
00:30:41,980 --> 00:30:54,359
Por eso se habla como que es caos o desorden. Lo que sí es, es que en todo proceso espontáneo la entropía total del universo aumenta.

218
00:30:56,279 --> 00:31:06,660
El tercer principio sería que la entropía de un cristal puro y perfecto a cero grados es cero, pero esto es imposible porque el cero que el vino no se puede alcanzar.

219
00:31:06,660 --> 00:31:14,680
Definimos también la variación de entropía como la variación de entropía en los productos menos la variación de entropía en los reactivos

220
00:31:14,680 --> 00:31:22,720
Siendo M los moles de cada uno de los productos que aparecen en los coeficientes estequiométricos de la reacción

221
00:31:22,720 --> 00:31:29,119
Y bueno, pues aquí tenemos, hemos visto que hay dos tendencias en la naturaleza

222
00:31:29,119 --> 00:31:36,279
Todo tiende a la mínima energía, o sea, a la entalpía menor que cero, a la entalpía negativa, menos energía posible

223
00:31:36,279 --> 00:31:41,380
y al máximo desorden, o sea, a entropías mayores.

224
00:31:41,500 --> 00:31:42,220
¿Pero qué puede más?

225
00:31:43,279 --> 00:31:47,220
O sea, si yo tengo las dos cosas actuando, ¿cuál va a ser más?

226
00:31:47,220 --> 00:31:56,279
Bueno, pues la que nos dice el juez supremo, lo que nos dice si algo ocurre espontáneamente,

227
00:31:56,539 --> 00:32:00,579
es la energía de Gibbs, que se define con las dos cosas, porque también tiene que ver la temperatura.

228
00:32:00,579 --> 00:32:19,099
Entonces la energía de Gibbs se define como la entalpía menos la temperatura por la entropía. Vale, esta es la energía libre de Gibbs. Si lo hacemos con variaciones, la variación de energía de Gibbs será la variación de entalpía menos la temperatura por la variación de entropía, ¿vale?

229
00:32:19,099 --> 00:32:26,759
Y esto es lo que hemos estado calculando de muchas maneras, con lo de los enlaces, con lo de aquí de la variación de entropía y tal.

230
00:32:27,220 --> 00:32:31,779
¿Y cuál es el resultado? Que si me sale negativa, el proceso es espontáneo.

231
00:32:32,259 --> 00:32:35,559
Si me sale positiva, el proceso no es espontáneo.

232
00:32:36,119 --> 00:32:41,779
Y si sale igual a cero, el proceso está en equilibrio, ¿vale? Esto siempre contando a presiones de temperatura constantes.

233
00:32:42,619 --> 00:33:02,799
Bien, pues analizando un poquito de qué pasa si los valores que tengo de una cosa y de otra son positivos o negativos, si la entalpía es negativa, o sea, negativo, y la entropía positiva, claro, va a ser positivo por esto que es negativo, me va a quedar en total negativo.

234
00:33:02,799 --> 00:33:19,859
Y negativo con negativo va a dar negativo al final. O sea, negativo menos negativo, pues siempre, o sea, quiero decir, 25 menos 14, pues menos 25 menos 14, pues va a ser menos 39.

235
00:33:19,859 --> 00:33:48,079
O sea, algo muy negativo, más negativo todavía, siempre negativo, o sea que siempre va a ser espontánea. Por las mismas, si tenemos que, fijaos, la entalpía es positiva y la entropía es negativa, esta parte va a ser menos por menos más y me va a quedar una cosa positiva sumándose a una cosa positiva.

236
00:33:48,079 --> 00:33:56,680
O sea que siempre va a ser positiva, nunca va a ser espontánea. Pero si estamos entre medias, que los dos son más o los dos son menos, pues va a depender de la temperatura.

237
00:33:58,420 --> 00:34:10,960
Porque si esto es negativo y esto también es negativo, pues claro, depende de la temperatura. Si la temperatura es pequeñita, este va a poder más.

238
00:34:10,960 --> 00:34:13,019
por lo cual va a ser

239
00:34:13,019 --> 00:34:14,739
espontánea al final el total

240
00:34:14,739 --> 00:34:17,159
y entonces va a ser espontánea a temperaturas bajas

241
00:34:17,159 --> 00:34:19,000
pero si la temperatura es muy grande

242
00:34:19,000 --> 00:34:21,400
va a quedar menos por menos más

243
00:34:21,400 --> 00:34:23,659
y un más muy grande

244
00:34:23,659 --> 00:34:25,119
sumado a un menos pequeñito

245
00:34:25,119 --> 00:34:26,679
pues va a poder más esta parte

246
00:34:26,679 --> 00:34:28,260
por lo cual

247
00:34:28,260 --> 00:34:30,199
va a ser positivo al final

248
00:34:30,199 --> 00:34:30,980
y va a ser

249
00:34:30,980 --> 00:34:41,739
va a poder estar

250
00:34:41,739 --> 00:34:43,639
sí, claro

251
00:34:43,639 --> 00:34:44,239
esto va a ser

252
00:34:44,239 --> 00:34:47,119
estaba explicando otra vez este, madre mía

253
00:34:47,119 --> 00:35:00,139
Bueno, si esto es positivo y esto es positivo, dices, pues depende, si esto llega a ser muy grande, va a poder estar parte más negativa y va a ser espontánea a temperaturas altas.

254
00:35:00,960 --> 00:35:07,300
Y esto es toda la teoría que necesitamos para hacer los problemas que he cogido varios problemas de la EBAU y los hacemos esta tarde.