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Gueyby Jackelline Del cid Mendoza Profesión: Perito mercantil y contador publico Pasante de la carrera: Lic. Química industrial. Edad: 24 años


Entropía es grado de desorden que tiene un sistema. La palabra entropía procede del griego (em) que significa sobre, en y cerca de; y sqopg, que significa giro, alternativa, cambio, evolución o transformación. La entropía es un patrón de medida. En física esto se aplica a la segunda ley de la termodinámica, la cual dice que los sistemas aislados tienden al desorden, es decir, las cosas tienden al caos a medida que pasa el tiempo (no hay más que fijarse en el organismo de un ser vivo); mientras que en la teoría de la comunicación este concepto es empleado como un nº que mide el grado de incertidumbre que posee un mensaje. La entropía es nula cuando la certeza es absoluta, y alcanzará un máximo cuando el sistema se acerca al equilibrio. Cuando la entropía sea máxima en el universo, esto es, exista un equilibrio entre todas las temperaturas y presiones, llegará la muerte térmica del universo. Toda la energía se encontrará en forma de calor y no podrán darse transformaciones energéticas. Para qué sirve la entropía La entropía, como medida del grado de restricción o como medida del desorden de un sistema, o bien en ingeniería, como concepto auxiliar en los problemas del rendimiento energético de las máquinas, es una de las variables termodinámicas más importantes. Su relación con la teoría del caos le abre un nuevo campo de estudio e investigación a este tan "manoseado" concepto. Ejemplos de procesos irreversibles pueden ser: La descomposición radioactiva, la fricción o la viscosidad que modera el movimiento de un fluido. Todos estos procesos poseen una dirección privilegiada en el tiempo, en contraste con los procesos reversibles. Precisamente, la distinción entre procesos reversibles e irreversibles la introduce en termodinámica el concepto de entropía, que Clausius asocia ya en 1865 al “segundo principio de la termodinámica”. Todos hemos visto alguna vez un plato que se cae desde una mesa y se hace añicos contra el suelo. Lo que antes estaba ordenado en una única pieza de porcelana, se convierte en una multitud de fragmentos desordenados. Pero la situación contraria, la recomposición de un plato a partir de sus fragmentos de manera espontánea, al menos que se sepa, no la ha visto nadie. La ruptura del plato es un suceso natural e irreversible, una secuencia temporal adecuada; su recomposición, en cambio, no lo es. Es la evolución natural del orden al desorden o, en términos científicos, la natural tendencia del Universo a aumentar su entropía. En la presentación de este tema se comprendió que la entropía es una función de estado del sistema. en términos de la segunda ley de termodinámica esta nos proporciona un criterio para determinar si una reacción es espontanea .la variación de entropía puede calcularse factiblemente ΔS=qrev/T o para una mol de una sustancia ΔS= ΔH/T.


El calorímetro es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpos. Es decir, sirve para determinar el calor específico de un cuerpo, así como para medir las cantidades de calor que liberan o absorben los cuerpos. El tipo de calorímetro de uso más extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado con agua, un dispositivo para agitar y un termómetro. Se coloca una fuente de calor en el calorímetro, se agita el agua hasta lograr el equilibrio, y el aumento de temperatura se comprueba con el termómetro. Si se conoce la capacidad calorífica del calorímetro (que también puede medirse utilizando una fuente corriente de calor), la cantidad de energía liberada puede calcularse fácilmente. Cuando la fuente de calor es un objeto caliente de temperatura conocida, el calor específico y el calor latente pueden ir midiéndose según se va enfriando el objeto. El calor latente, que no está relacionado con un cambio de temperatura, es la energía térmica desprendida o absorbida por una sustancia al cambiar de un estado a otro, como en el caso de líquido a sólido o viceversa. Cuando la fuente de calor es una reacción química, como sucede al quemar un combustible, las sustancias reactivas se colocan en un envase de acero pesado llamado bomba. Esta bomba se introduce en el calorímetro y la reacción se provoca por ignición, con ayuda de una chispa eléctrica.

Funcionamiento básico Muchos calorímetros utilizan el principio de carga dual, en el cual una absorbe mientras que la segunda actúa como temperatura de referencia mientras más aumenta el calor lo mismo pasa con la temperatura. El sensor de temperatura registra la diferencia entre las temperaturas de las dos cargas. En teoría los efectos de las fluctuaciones de la temperatura externa se cancelan debido a la simetría, sin embargo si los alrededores no tienen una temperatura uniforme el gradiente de temperatura puede causar error.El elemento de absorción de la carga es usualmente un thin film resistor, aunque dieléctricos de bajas pérdidas son usados para las versiones de guías de ondas. El sensor de temperatura es montado en el lado de afuera de la carga en una posición donde no es influenciado directamente por los campos electromagnéticos. Siendo ésta una de las características distintivas de un calorímetro y es esencial para su alta precisión. Claro obstante

Este tema fue una práctica de laboratorio en la cual nos mostró todos los componentes del calorímetro; además de ello determinamos la capacidad térmica de una sustancia..


Definición de Reacción Química. Se conoce como reacción química a aquella operación unitaria que tiene por objeto distribuir de forma distinta los átomos de ciertas moléculas (compuestos reaccionantes o reactantes) para formar otras nuevas (productos). El lugar físico donde se llevan a cabo las reacciones químicas se denominan REACTOR QUÍMICO. Los factores que hay que tener en cuenta a la hora de llevar a cabo o desarrollar una reacción química son: Condiciones de :  Presión  temperatura  Y composición necesaria para que los materiales entren en estado de reacción. Las características termodinámicas y cinéticas de la reacción Las fases (sólido, líquido, gaseoso) que se encuentran presentes en la reacción Formas de cambios químicos: Descomposición, consiste en que una molécula se divide en moléculas más Pequeñas, átomos o radicales. Combinación, ésta se realiza cuando una molécula o átomo se une con otra Especie para formar un compuesto nuevo. Definición de Reactor Químico. Un reactor químico es una unidad procesadora diseñada para que en su interior se lleve a cabo una o varias reacciones químicas. Dicha unidad procesadora está constituida por un recipiente cerrado, el cual cuenta con líneas de entrada y salida para sustancias químicas, y está gobernado por un algoritmo de control. . los reactores químicos tienen como funciones principales:   

Asegurar el tipo de contacto o modo de fluir de los reactantes en el interior del tanque, para conseguir una mezcla deseada con los materiales reactantes. Proporcionar el tiempo suficiente de contacto entre las sustancias y con el catalizador, para conseguir la extensión deseada de la reacción. Permitir condiciones de presión, temperatura y composición de modo que la reacción tenga lugar en el grado y a la velocidad deseada, atendiendo a los aspectos termodinámicos y cinéticos de la reacción. Ecuación de Rendimiento. Es aquella expresión matemática que relaciona la salida con la entrada en un reactor


químico, para diversas cinéticas y diferentes modelos de contacto. Modelo de Contacto: Está referido a como los materiales circulan a través del reactor y se contactan unos con otros dentro de este, además del tiempo que necesitan para mezclarse, y las condiciones y características de la incorporación de material. Cinética: Está referido a cuán rápido ocurren las reacciones, el equilibrio dentro del reactor, y la velocidad de la reacción química; estas factores están condicionados por la transferencia (balance) de materia y energía.

El balance de masas está dado por la relación: ENTRA = SALE+ PERDIDO + ACUMULA Existen infinidad de tipos de reactores químicos, y cada uno responde a las necesidades de una situación en particular, entre los tipos más importantes, más conocidos, y mayormente utilizados en la industria se puede mencionar los siguientes: REACTOR DISCONTINUO. Es aquel en donde no entra ni sale material durante la reacción, sino más bien, al inicio del proceso se introduce los materiales, se lleva a las condiciones de presión y temperatura requeridas, y se deja reaccionar por un tiempo preestablecido, luego se descargan los productos de la reacción y los reactantes no convertidos. También es conocido como reactor tipo Batch. REACTOR CONTINUO. Mientras tiene lugar la reacción química al interior del reactor, éste se alimenta constantemente de material reactante, y también se retira ininterrumpidamente los productos de la reacción. REACTOR SEMICONTINUO: Es aquel en el cual inicialmente se carga de material todo el reactor, y a medida que tiene lugar la reacción, se va retirando productos y también incorporando más material de manera casi continua. REACTOR DE MEZCLA PERFECTA. En este reactor las propiedades no se modifican ni con el tiempo ni con la posición, ya que suponemos que estamos trabajando en estado de flujo estacionario y la mezcla de reacción es completamente uniforme. El tiempo de mezcla tiene que ser muy pequeño en comparación con el tiempo de permanencia en el reactor. En la práctica se puede llevar a cabo siempre que la mezcla fluida sea poco viscosa y esté bien agitada m). : en este tema aprendí sobre algunos tipos de reactores de mezclas; así como sobre reactores ideales. Además de cómo realizar un balance de materia para cada tipo de cada tipo reactor visto en clase. Este tema fue de bastante aprendizaje porque habla de cómo ocurren las reacciones en los reactores además de que esto es bastante aplicado en la industria.


La entalpía es la cantidad de energía calorífica de una sustancia. Entalpía „agregar calor‟; formado por calentar‟) es una magnitud termodinámica, simbolizada con la letra H mayúscula, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno. En la historia de la termodinámica se han utilizado distintos términos para denotar lo que hoy conocemos como entalpía de un sistema. Originalmente se pensó que la palabra «entalpía» fue creada por Émile Clapeyron y Rudolf Clausius a través de la publicación de la relación de Clausius-Clapeyron en The Mollier Steam Tables and Diagrams de 1827, pero el primero que definió y utilizó el término entalpía fue el holandés Heike Kamerlingh Onnes, a principios del siglo XX. En palabras más concretas, es una función de estado de la termodinámica donde la variación permite expresar la cantidad de calor puesto en juego durante una transformación isobárica (es decir, a presión constante) en un sistema termodinámico (teniendo en cuenta que todo objeto conocido puede ser entendido como un sistema termodinámico), transformación en el curso de la cual se puede recibir o aportar energía (por ejemplo la utilizada para un trabajo mecánico). En este sentido la entalpía es numéricamente igual al calor intercambiado con el ambiente exterior al sistema en cuestión. Entalpia química Para una reacción exotérmica a presión constante, la variación de entalpía del sistema es igual a la energía liberada en la reacción, incluyendo la energía conservada por el sistema y la que se pierde a través de la expansión contra el entorno (es decir que cuando la reacción es exotérmica la variación de entalpía del sistema es negativa). Análogamente, para una reacción endotérmica, la variación de entalpía del sistema es igual a la energía absorbida durante la reacción, incluyendo la energía perdida por el sistema y la ganada a través de la expansión contra el entorno (en las reacciones endotérmicas el cambio de entalpía es positivo para el sistema, porque gana calor). La entalpía total de un sistema no puede ser medida directamente; la variación de entalpía de un sistema sí puede ser medida en cambio. La variación de entalpía se define mediante la siguiente ecuación:

ΔH es la variación de entalpía.  Hfinal es la entalpía final del sistema. En una reacción química, Hfinal es la entalpía de los productos.  Hinicial es la entalpía inicial del sistema. En una reacción química, H inicial es la entalpía de los reactivos. 

La mayor utilidad de la entalpía se obtiene para analizar reacciones que incrementan el volumen del sistema cuando la presión se mantiene constante por contacto con el entorno, provocando que se realice un trabajo mecánico sobre el entorno y una pérdida de energía. E inversamente en reacciones que causan una reducción en el volumen debido a que el entorno realiza un trabajo sobre el sistema y se produce un incremento en la energía interna del sistema.


La entalpía de reacción es la energía asociada a una reacción, y viene dada por la suma de las entalpías de formación de los productos menos la de los reactivos según sus coeficientes estequiométricos (n), siendo las entalpías de formación de los elementos en su estado natural iguales a cero.

fue un tema que se entendio bastante debido a que la exposicion fue muy clara Y los problemas son realmente faciles de RESOLVER, ademas a que ya tenia conocimiento sobre este. LO POSITIVO DE ESTAS EXPOSICIONES ES QUE VIENEN A AFINZAR LOS CONOCIMIENTOS.


Según la ley de acción de masas la velocidad de cualquier reacción Mono molecular A  Pr oductos

Debe ser en cualquier instante t proporcional a la concentración de A, C A, presente en ese momento, es decir,  dC A / dt  k1C A

El factor de proporcionalidad k1 se denomina velocidad específica o constante de velocidad específica de la reacción de primer orden. Al hacer CA=1en la ecuación anterior, se deduce que su significado es la velocidad de la reacción cuando la concentración de “A” es constante e igual a la unidad. Las dimensiones de k1 se deducen de la ecuación. k1  (1 / C A )(dC A / dt )

Que son el reciproco del tiempo, esto es, la frecuencia. Para cualquier reacción de primer orden, k 1 debe ser una constante característica de la reacción, independiente de la concentración y función únicamente de la temperatura. Antes de integrar la ecuación anterior, vamos a designar algunas equivalencias. a = Concentración inicial de A x = el decremento de A durante el tiempo t de reacción Entonces: CA = (a-x) Con las equivalencias anteriores, la ecuación se convierte en dx / dt  k1 (a  x)

Que nos da la velocidad de una reacción de primer orden, en función de la concentración inicial y de la cantidad de sustancia que ha reaccionado. Integremos la ecuación anterior, considerando que al comenzar la reacción, t = 0 y x = 0; y que después de un tiempo t, x = x

x

0

t

dx /( a  x)  0 k1 dt

 ln(a  x)0x  k1t t0 ln a /( a  x)  k1t

Cualquier ecuación de primer orden debe satisfacer la ecuación resultante anterior.


METODOS PARA CONOCER SI UNA REACCIÓN EN PARTICULAR OBEDECE LA ECUACIÓN PARA UNA REACCIÓN DE PRIMER ORDEN: EXISTEN DIVERSOS METODOS: Si se dispone de la concentración inicial y otras, a ciertos intervalos de tiempo, t del reactivo, a, (a-x), etc., las cuales se reemplazan en la ecuación proporcionando el valor de k 1. Si la reacción es de primer orden, se obtienen una serie de valores de k1 que son iguales dentro del margen de error del experimento. Sin embargo, si aquellos valores presentan un alza apreciable, la reacción no es de primer orden y, entonces, deben probarse otras para encontrar la que satisfaga los datos observados. La ecuación anterior puede comprobarse gráficamente.

a  k1t (a  x) ln a  ln( a  x)  k1t ln

 ln( a  x)   ln a  k1t ln( a  x)  k1t  ln a y  mx  b ln(a-x) = -k1t + lna

ln

2a  k1t 12 2a  a

lna/ln(a-x) = k1t

ln

2a  k1t 12 a

en este tema de exposición

ln a  k1t 12

t 12 

ln 2 k1

pudimos ver que el orden de una reacción nos indica la

dependencia de la velocidad de una reacción con respecto a la concentración de cada uno de los reactivos presentes en el sistema reaccionante. También se aprendió como resolver problemas y calcular la vid a media de una reacción, esto lo que nos indica es el tempo necesario para que reaccione la mitad de una sustancia.


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