Termoquímica: Parte de la termodinámica química que estudia la energía calorífica que acompaña a una reacción química.
Sistema termodinámico: Parte material del universo que se observa; es decir, la reacción que se estudia.
Entorno: El resto del universo, que puede estar o no relacionado con el sistema.
Tipos de Sistemas Termodinámicos
Sistema termodinámico cerrado: No intercambia materia con el entorno, pero sí energía.
Sistema termodinámico abierto: Intercambia materia y energía con el entorno.
Sistema termodinámico aislado: No intercambia ni materia ni energía con el entorno.
Sistema homogéneo: Consta de una sola fase. Por ejemplo, cuando todas las sustancias en una reacción son gases:
4 HCl (g) + O2(g) → 2 H2O (g) + 2 Cl2(g)
Sistema heterogéneo: Consta de dos o más fases. Por ejemplo, cuando en una reacción intervienen sustancias sólidas y gaseosas:
CaCO3(s) → CO2(g) + CaO (s)
Variables y Funciones de Estado
Estado de un sistema: Forma de comportarse el sistema en un instante determinado.
Variables termodinámicas: Propiedades del sistema que son variables (presión, volumen, temperatura, etc.). Pueden ser extensivas o intensivas.
Variables extensivas: Dependen de la cantidad total de materia (masa, volumen, cantidad de calor).
Variables intensivas: No dependen de la cantidad total de materia (temperatura, presión, densidad).
Transformación: Proceso con un estado inicial y un estado final. Se calcula por la diferencia entre el valor de la variable en el estado final y el inicial.
Calor: Energía que eleva la temperatura y se transmite de los cuerpos calientes a los fríos.
Equilibrio: Un sistema está en equilibrio cuando es estable respecto a una transformación infinitesimal.
Equilibrio químico: La composición del sistema no varía con el tiempo.
Tipos de Transformaciones
Transformación reversible: En cualquier momento se puede invertir el sentido de la reacción.
Transformación irreversible: No se puede invertir el sentido de la reacción.
Transformación adiabática: No hay transferencia de calor entre el sistema y el entorno (Q = constante).
Transformación isotérmica: No hay transferencia de temperatura entre el sistema y el entorno (T = constante).
Transformación isóbara: No hay transferencia de presión entre el sistema y el entorno (P = constante).
Transformación isócora: No hay transferencia de volumen entre el sistema y el entorno (V = constante).
Función de estado: Funciones termodinámicas cuyo valor depende solo del estado del sistema (entalpía, entropía, energía libre de Gibbs y energía interna).
Conceptos Clave
Entalpía (H): Función termodinámica extensiva de estado. Es el calor de reacción a presión constante.
Energía de enlace: Energía necesaria para romper 1 mol de un enlace.
