PAZ

Diamanteak osatzeko beharrezkoak diren baldintzak dira:

T= 2,000 °C eta P= 50,000 a 100,000 atmosfera baldintza hauek bakarrik ematen dira sakonera 160 Km-koa denean eta beharrezkoak dira miloika eta miloika urte erreakzioa burutzeko. Beraz, erreproduzitzea laborategi batean zaila da.

Ondorioz , erreakzio kimiko bat gertatzeko bi aspektu kontuan hartu behar ditugu: Erreakzioaren energia eta abiadura. Erreakzioen energia aztertzeko TERMOKIMIKA erabiliko dugu eta hau da, gai honetan ikasiko duguna. Abiadura aztertzeko ZINETIKA KIMIKOA erabiltzen da

http://es.gizmodo.com/descubren-un-metodo-sencillo-para-convertir-grafito-en-1558390224

Termodinamika : prozesu fisiko, kimiko zein nuklearretan gertatzen diren energia trukaketak aztertzen ditu.

-Termokimika : erreakzio kimikoetan gertatzen diren bero trukaketak soilik aztertzen ditu.

•Erreakzio kimiko guztietan energia zurgatu edo askatu egiten da.

TERMODINAMIKA aztertzen ditu fenomenoak maila MAKROSKOPIKOAN (errezagoa azaldu ahal izateko). Horretarako, definitzen da:

SISTEMA: aztertuko duguna. Adib. erreakzio kimiko bat .Puztuki bat gasez beteta.

UNIBERTSOA-INGURUNEA:sistemaren inguru hurbila.

MUGA SISTEMAREN ETA INGURUNEAREN ARTEAN (ONTZIA,PUZTUKIA….)

UNIBERTSOA/INGURUNEA

1.- TERMODINAMIKA OINARRIZKO KONTZEPTUAK

SISTEMA IREKIA:masa eta energiaren trukaketa

(ura berotzen dugunean ontzi ireki batean).

SISTEMA ITXIA: energia bakarrik trukatzen du. (ura berotzen dugunean ontzi itxi batean).

SISTEMA ISOLATUA: ez dago trukaketarik.

(ura berotuta dugunean termo batean)

IREKIA ITXIA ISOLATUA

1.2.-SISTEMA MOTAK 1.- OINARRIZKO KONTZEPTUAK

ALDAGAI ESTENSIBOAK: SIESTEMAREN MATERIA KANTITATEAREN MENPE DAUDENAK ADIB. MASA , BOLUMENA ALDAGAI INTENSIBOAK: EZ DAUDE MATERIA KANTITATEAREN MENPE. ADIB. TENPERATURA, PRESIOA, DENTSITATEA, KONTZENTRAZIOA. EGOERA FUNTZIOA: MAGNITUDEAREN BALIOA BAKARRIK HASIERAKO EGOERAREN ETA AMAIERAKO EGOERAREN MENPE DAGOENEAN . (BOST AXOLA ZER GERTATU DEN ERDIAN). ADIB . PRESIOA, BOLUMENA, BARNE ENERGIA, ENTALPIA , ENTROPIA,GIBSEN ENERGIA. (MAGNITUDE TERMODINAMIKO GUZTIAK)

(ΔU)

1.- OINARRIZKO KONTZEPTUAK

1.3.-SISTEMA BATEN BARRUKO ENERGIA“ U “.ENERGIA KONTSERBAZIOA

A) 1.- DEMAGUN BI PUZTUKI GASEZ BETETA (BI SISTEMA). 2.- PISTOI BATEN BITARTEZ ELKARTZEN DITUGU. 3.-ZER IKUSTEN DUGU?. GASA PASAKO DELA PUZTUKI HORITIK BERDERA , HORIAN PRESIO HANDIAGOA DAGOELAKO.

.-BERAZ, PISTOIAN LAN MEKANIKOA EGIN DA (W). INDARRAK PISTOIA DESPLAZATZEN DUELAKO. .- LAN BAT EGIN AHAL IZATEKO ENERGIA BEHARREZKOA DENEZ, NONDIK ATERA DU GASAK? .- BARRUKO ENERGIATIK “U” ETA KOSTEA DA BOLUMENA ALDATZEN DELA.(ΔV)

P1 P2 >

W

B) .- BESTE BI SISTEMA AZTERTUKO DITUGU. .- GORPUTZ BERO BAT ELKARTZEN DUGUNEAN GORPUTZ HOTZ BATERA. .- BEROA PASAKO DA BERO DAGOEN GORPUTZETIK HOTZ DAGOEN GORPUTZERA. .- HORI GERTATZEKO NONDIK ATERAKO DA BEHARREZKOA DEN ENERGIA? BERRIRO, BARRUKO ENERGIATIK “U” .- KOSTEA DA TENPERATURA ALDATZEN DELA.(ΔT)

Q

1.- OINARRIZKO KONTZEPTUAK

BI KASUETAN ENERGIA TRANSFERENTZIA BAT EMATEN DA BARRUKO ENERGIATIK SORTZEN DENA. TERMODINAMIKAREN LEHENENGO PRINTZIPIOAK (ENERGIA-KONTSERBAZIOA) HORRELA DIO: ENERGIA EZ DA SORTZEN EZTA DESAGERTZEN ERE BAKARRIK ERALDATZEN DA.

1.3.-SISTEMA BATEN BARRUKO ENERGIA“ U “.ENERGIA KONTSERBAZIOA

ΔU = Q+W

1.- OINARRIZKO KONTZEPTUAK

BALDIN BADUGU GAS BAT ENBOLO MUGIKOR BAT DUEN ONTZI BATEAN SARTUTA ETA BEROTZEN BADUGU AURREKO BI ADIBIDEAK BATERA GERTATUKO DIRA, HAU DA, EXPANTSIO LANA ETA BERO TRANSFERENTZIA. HAU GERTATZEKO BARRUKO ENERGIATIK SORTUKO DA BEHARREZKOA DEN ENERGIA.

1.3.-SISTEMA BATEN BARRUKO ENERGIA “ U “. ENERGIA KONTSEBAZIOA

ORAIN ARTE ESPANTSIO LANA ETA BERO TRANSFERENTZIA AZTERTU DITUGU BAINA NOLA BEREIZTU KONPRESIO BATETIK EDO BEROTU BEHARREAN HOZTEN BADUGU SISTEMA? HORRETARAKO IKURRAK ERABILIKO DITUGU.

•Sistemak beroa zurgatzen badu Q (+) eta U hazi.

•Sistemak beroa askatzen badu Q (-) eta U txikitu. (sistemak askatzen du beroa bere U erabiliz)

•Sistema konprimitzen bada ( sistemari egiten zaio lana) U hazi egingo eta W (+) izan behar.

•Sistema zabaltzen bada (sistemak egiten du lana bere U erabiliz) U txikitu eta W(-).

1.- OINARRIZKO KONTZEPTUAK

1.4.-IKURREN IRISPIDEA

INGURUNEA

Sistema baten barne energiaren aldaketa, U, sistemaren eta ingurunearen artean trukaturiko beroa, Q, eta sitemak egindako edo sistemaren gainean egindako lanaren, W, batura da

ΔU = Q+W

ONDORIOZ: U positiboa ala negatiboa izan daiteke

"Energia ez da sortzen ez da desagertzen, eraldatu egiten da soilik". • Barne energia(u) : sistemaren barne energiari dagokion energia, haren partikulen energia zinetikoa eta potentziala.

U = Q + W U= barne energiaren aldaketa,egoera funtzioa da

U=U-U0 .(J)

Q= sistemaren eta ingurunearen artean trukaturiko beroa.(J)

• W= sistemak egindako edo jasaten duen lana .(J)

2.-LEHENENGO PRINTZIPIOA ERREAKZIO KIMIKOETAN APLIKATUTA

Errakzio kimiko askotan substantzia bat edo gehiago gaseosoa da, kasu honetan energia aldaketa lan moduan izan daiteke, preiso-bolumen lana deritzona

W= -F· ∆r (1)

P = F/S F= P·S

∆V= S· ∆r ∆r = ∆V/S

Ordezkatuz (1) ekuazioan: W = - P · S · ∆V/S = -P· ∆V

W = -P· ∆V

Hedapen-lana hartzen badugu

W kalkuloa : PRESIO-BOLUMEN LANA

2.-LEHENENGO PRINTZIPIOA ERREAKZIO KIMIKOETAN APLIKATUTA

x

S

V

PRESIO ATMOSFERIKOA

Suposa dezagun barruan gasa duen ontzia (sistema itxia) eta honek marruskadurarik gabeko enboloa duela . Energia kantitate zehatza (Q) ematen badiogu eta sistemak espantsio lana egiten badu(W)

•Espantsio lana w = -P. V W‹0 • V›0 (V›V0)

•Konpresio lana w = -P. V W›0 • V‹0 (V‹V0)

Beraz : U = Q + W

U = Q - PV

eta : Q = U + PV

Unitateak (SI)

•V (m3)

P (Pascal.- P) 1atm=101293 Pa

1at=760mmHg W,Q (Joul .- J)

A)-BOLUMENA ALDATZEN EZ DENEKO ERREAKZIO KIMIKOAK (Qv) PROZESU ISOKORIKOAK

Ontzi zurrun eta itxietan burutzen dira, beraz, prozesuan ez da gertatzen bolumen aldaketarik.Horregatik trukatzen den beroari, erreakzio-beroa bolumen konstantean, Qv , deitzen diogu.

V=kte V=0 w = -P. V =0 beraz Qv = U

Q = U + PV

Qp = H – H0 = ΔH (egoera funtzioa)

B)PRESIOA ALDATZEN EZ DENEKO ERREAKZIO KIMIKOAK (Qp) PROZESU ISOBARIKOAK

Inguruneari irekita dauden ontzietan burutzen dira horregatik sistemaren gainean presio atmosferikoa konstante mantentzen da. P=kte

Erreakzioan bolumen aldaketa badago lana egiten da : zabalkuntza edo konprimatze lana. •Zabalkuntza : sistemak bere energia erabiltzen du lana egiteko . •Konprimaketan : sistemari lana egiten zaio eta ondorioz bere energia hazi egiten da. Atera dezagun erreakzio hauetako bero-aldaketa :

Qp = U + PV= ΔH

Barne-energiaren aldaketak ez du adierazten sistemak askatzen edo zurgatzen duen bero kantitatea. Hau adierazteko beste magnitudea erabiltzen da : ENTALPIA (H) .

Qp= Qv + PV edo

H= U + PV

•Gas ideala bada P.V=n R T, beraz

Qp= Qv + n R T

R= 8,314J/ºK mol

Qp eta Qv-ren ARTEKO ERLAZIOA

Qp = U + PV = Qv + PV

Presioa konstantea bada (atmosferikoa) eta bolumen aldaketarik ez ∆𝑉 = 0

Qp= Qv→prozesuan bolumenak konstantea irauten badu, beroak presio

konstantean (Qp=∆H) eta beroak bolumen konstantean (Qv = ∆U) bat egiten dute. Gauza bera gertatzen da prozesuan gasek parte hartzen badute eta erreakzioaren mol kopuru aldaketa 0 bada ( n =0)

aA+ bB → cC+ dD ∆ 𝑛 = 𝑐 + 𝑑 − (𝑎 + 𝑏)

LEHENENGO PRINTZIPIOREN EKAUAZIOEN LABURPENA

PROZESU ISOKORIKOAK V= ktea

∆ V = 0 p∆ V = 0 QV = ∆U U = Q - p∆V

PROZESU ISOBARIKOAK P= ktea

U = Q - p∆V QP = U +p∆V = H

QP = QV + p∆V Erreakzioan gasek hartzen badute parte, gas idealen ekuazio aplikatuz

p∆V = ∆nRT QP = QV + ∆n R T

QP = H