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¿Qué es el q? Nuevos planteamientos sobre los principios de la termodinámica, termoquímica (página 5)
Distancia entre centros
3765630 J corresponden a los tres átomos de ClOH, el de uno solo 1255210 J
Que le corresponde un radio de 0,55 Ä; distancia entre centros =1,1Ä
Estudio energético del Cl OH
La E absoluta del estado (1) del
½ H
=1085585
J/m
La E absoluta del estado (1) del
½O
)
=475873J
La E absoluta del estado (1) del
½ Cl
350896 J
La suma de de en el estado
(1) ½ (O
) 475873J J + ½ Cl350896 J +½
H1085585 J =
1912354 J
La química actual parte que por definición la entalpía (E) de formación de la forma más estable de un elemento es cero por tanto aplicando esto al estado (1) entre el cloro, hidrógeno y el oxígeno sería cero, en cambio aplicando la teoría de energías totales es de 1912354 J, como acabamos de comprobar.
Energía de cada átomo
Las E de los átomos de Cl OH acabamos de ver en el estado (4) son de 1255210 J
Luego la E absoluta del estado (1)
½ Cl350896 J pasa a 1255210 J en el
estado(4)
Luego la E absoluta del estado (1)
del ½ O475873 J pasa a 1255210 J en el estado
(4)
Luego la E absoluta del estado (1)
½ H
=1085585 J/m pasa a 1255210 J en el estado
(4)
Estudio del Nox
La E absoluta del estado el oxígeno en el estado (2) se ha excitado al estado O**=
½ (OE de (1-2)+ Pi) = 2038149 J;
La E absoluta del estado el hidrógeno en el estado (2) es como en el estado (1) igual a 1085585 J .
La E absoluta del estado del cloro en el
estado (2) se ha excitado al estado E de Cl* =
½(Cl
E
de (1-2))= 473896 J
Nos fijamos las E del Cloro Cl* 473896 más las del hidrógeno 1085585 J son igual a 155948 J, comparables con las 2038149 del oxígeno .
Vemos como el Nox del oxígeno sería: 1x2=2; y las del hidrógeno 1 más las 1del cloro igual a 2
Pero hay que fijarse que las E tanto de Cl*,H como O** son totales, no incrementos de E a partir de las condiciones ambientales de 25º C y una atmósfera de depresión
Clase de reacciones
El 
E del cloro en el estado Cl* para ir al
(1-2) E de (1-2) =246000 J
El E del hidrogeno en
el estado (1-2) de ½ Higual a cero
El 
E del O* para ir al estado (1-2)
de ½ ( E del (O(1-2)) = 248500 J
TotalE de (1-2 =246000 J + cero
J+248500 J = 494500 J
E de ir de (3-4) = 50000 J J ; Como
Total
E (
1-2) es mayor queE de ir de (3-4) la
reacción será endoenergética. Como estamos
hablando de un ciclo se podría ir del estado (4) al estado
(1) entonces la reacción exoenergética
Estudio de enlaces:
Distancia entre centros 1,10 Ä
Enlace del oxígeno con el hidrogeno(O)0.73+ (H) 0,32Ä = 1,05Ä; como la distancia entre centros entre todos los átomos del ClOH es 1,10Ä es igual a que 1,05Ä el enlace oxígeno y hidrógeno será iónico
Enlace del cloro con el hidrogeno: (H) 0,32Ä +(Cl) 0,99Ä; = 1,31Ä; como la distancia entre centros entre todos los átomos del ClOH es 1,10 menor que 1,31Ä el enlace oxígeno y el hidrógeno será covalente.
Enlace del cloro con el oxígeno: (O) 0,73Ä + 0,99Ä =1,72Ä; como la distancia entre centros entre todos los átomos del ClOH es 110 menor que 1,72Ä el enlace cloro el oxígeno será covalente
-----...----
18.-2-Cl OH
Datos de partida:
a) Cloro : radio covalente del Cl= 0,99 Ä ,
E de S delCl=246000J/m, I Pi = 1255200 J/m
b) Hidrógeno: radio covalente del
H=0,32Ä,
E de (1-2)= 43600J
c) O
su radio covalente 0,73Ä; E de
S 498000 J/m; IIPi = 1313776 J/m
La E del (3) al (4) =40000 J
Reacciones químicas
½ (ClE de (1-2)+ Pi) +½ (OE de (1-2) ½(OE de (1-2)+ IPi) ½ (H= Cl** + O*+ O**+ ½
H= (ClOH)* = ClOH+ E- (3-4)
La E absoluta del estado (2) del
Oaplicando
será O* = ½ (Q0,73Ä= 951746J + E de
(1-2)de 498000J/m ) =719373 J;
La E absoluta del estado (2) del
O** = ½ (Q0,73Ä= 951746J + E de
(1-2)de 498000J/m + I Pi 2627552) = 2038149 J;
La E absoluta del estado (2) del 2
Cl** aplicando Q0,99 Ä= 701792J + E de
(1-2)246000 J/m +2 II Pi 2510400 J = 3458192J; Cl**
= 1729096 J
La E absoluta del estado (2) del
½ Haplicando
½ (Q0,32)
2171170 J ) = 10085585 J
La E absoluta del (ClO
H)* en estado
(3) (Cl)*1729096 J +( O*)719373J + O** 2038149 J +½
H
10085585 J
(ClOH)* =
5572203 J
La E ClO
H del estado (4) es la que tiene en el
estado (3) menos la E que desprende desde el estado
(3) al (4) 5572203 J-- 40000J = 5532203
J
Distancia entre centros
5532203 J corresponden a los cuatro átomos
de ClOH, el
de uno solo 1383051J
Que le corresponde un radio de 0,503 Ä; distancia entre centros:1,006 Ä
Estudio energético del Cl O
H
La E absoluta del estado (1) del ½
H=1085585 J/m
La E absoluta del estado (1) del
(O
) =951746
J
La E absoluta del estado (1) del ½ Cl350896 J
La suma de de en el estado (1) (O) 951746 J + ½
Cl350896 J
+½ H1085585 J = 2388227 J
La química actual parte que por definición la entalpía (E) de formación de la forma más estable de un elemento es cero por tanto aplicando esto al estado (1) entre el cloro, hidrógeno y el oxígeno sería cero, en cambio aplicando la teoría de energías totales es de 2388227 J J, como acabamos de comprobar.
Energía de cada átomo
Las E de los átomos de Cl
OH acabamos de
ver en el estado (4) son de 1106441 J
Luego la E absoluta del estado (1)
½ Cl350896 J pasa a 1255210 J en el
estado(4)
Luego la E absoluta del estado (1)
del ½ O475873 J pasa a 1106441 J en el estado
(4)
Luego la E absoluta del estado (1)
½ H
=1085585 J/m pasa a 1106441 J en el estado
(4)
Clase de reacción
El E del cloro en el estado Cl** aplicando
½(Q
0,99
Ä=½( E de (1-2)246000 J/m +2 II
Pi 2510400 J = 1378200 J
El E del hidrogeno en el estado
(1-2) de ½ Higual a cero
El E del O* para ir al estado (1-2)
de ½ ( E del (O(1-2)) = 248500 J
Pero hay que fijarse que las E tanto de Cl**´H como (O*-O**) son totales, no incrementos de E a partir de las condiciones ambientales de 25º C y una atmósfera de depresión
Estudio del Nox
La E absoluta del estado el oxígeno en el estado (2) se ha excitado al estado O*=
½ (OE de (1-2)+ Pi) = 2038149 J;
La E absoluta del estado el oxígeno en el estado (2) se ha excitado al estado O*=
½ (OE de (1-2)) = 719373 J;
Las E absolutas del oxígeno en el estado (2) será 2038149 J+719373 J= 2757522 J
La E absoluta del estado el hidrógeno en el estado (2) es como en el estado (1) igual a 1085585J
La E absoluta del estado del cloro en el
estado (2) se ha excitado al estado E de Cl* =
½(ClE
de (1-2)+ Pi)= 1729096 J
Nos fijamos las E del Cloro Cl** 1729096 más las del hidrógeno 1085585 J son igual a 2914681 J ; son comparables con la 2757522 J J del oxígeno
Vemos como el Nox del oxígeno sería: 2x2=4; y las del hidrógeno 1 más las 3 del cloro igual a 4
-----------
TotalE de (1-2 =1378200 J + cero
+248500 J = 1626700 J
E de ir de (3-4) = 40000J J ;
Como TotalE
( 1-2) es mayor queE de ir de (3-4) la
reacción será endoenergética. Como estamos
hablando de un ciclo se podría ir del estado (4) al estado
(1) entonces la reacción exoenergética
Estudio de enlaces:
Distancia entre centros 1,006 Ä
Enlace del oxígeno con el
hidrogeno(O)0.73+ (H) 0,32Ä = 1,05Ä; como la distancia
entre centros entre todos los átomos del ClOH es 1,006 mayor que
1,05Ä el enlace oxígeno y hidrógeno
será iónico
Enlace del cloro con el hidrogeno: (H) 0,32Ä +(Cl)
0,99Ä; = 1,31Ä; como la distancia entre centros entre
todos los átomos del ClOH es 1,006 menor que 1,31Ä el enlace
oxígeno y el hidrógeno será covalente.
Enlace del cloro con el oxígeno: (O) 0,73Ä +
0,99Ä =1,72Ä; como la distancia entre centros entre
todos los átomos del ClOH es 1,006Ä menor que 1,72Ä el enlace
cloro el oxígeno será covalente
18.3.-Cl OH
Datos de partida:
a) Cloro : radio covalente del Cl= 0,99
Ä , E de S delCl=246000J/m, IIPi = 2296605J/m .
Fijarse que pongo II Pi, no I Pi
b) Hidrógeno: radio covalente del
H=0,32Ä.
c) Osu radio covalente 0,73Ä; E de
S 498000 J/m; Pi = 1313776 J/m
La E del (3) al (4) =7000 J
Reacciones químicas
½ (ClE de (1-2)+ IIPi) + (OE de (1-2) +(OE de (1-2)+ Pi) (H= Cl*** + 2O*+ O** +½ H= (ClOH)* = ClOH+ E- (3-4)
La E absoluta del estado (2) del
O
aplicando
será 2O* = (Q0,73Ä= 951746J + E de
(1-2)de 498000J/m ) =1438746 J;
La E absoluta del estado (2) del
O** = ½ (Q0,73Ä= 951746J + E de
(1-2)de 498000J/m + 2 Pi 2627552) = 2038149 J;
La E absoluta del estado (2) del
Cl*** aplicando ½ (Q0,99 Ä= 701792J + E de
(1-2)246000 J/m +2 II Pi 4593210 J ) = 2770501
J
La E absoluta del estado (2) del
½ Haplicando
½ (Q0,32)
2171170 J ) = 1085585 J
La E absoluta del (ClOH)* en
estado (3) (Cl)*** 2770501 J +( 2O*) 1438746 J+O** 2038149
J +½ H1085585 J= (ClOH)* = 7332981J
La E ClOH
del estado (4) es la que tiene en el estado (3)
menos la E que desprende desde el estado (3) al
(4) 7332981-- 70000J = 7262981J
Distancia entre centros
7262981J corresponden a los cinco átomos
de ClOH, el
de uno solo 1452596 J
Que le corresponde un radio de 0,48 Ä; distancia entre centros: 0,96Ä
Estudio energético del Cl OH
La E absoluta del estado (1) del ½
H=1085585 J/m
La E absoluta del estado (1) del3
(½ (O) )
=1427619 J
La E absoluta del estado (1) del
½ Cl350896
La suma de de en el estado (1) 2(O) 1427619 J +
½ Cl350896 J +½ H1085585 J = 2864100 J
La química actual parte que por definición la entalpía (E) de formación de la forma más estable de un elemento es cero por tanto aplicando esto al estado (1) entre el cloro, hidrógeno y el oxígeno sería cero, en cambio aplicando la teoría de energías totales es de 2864100 J, como acabamos de comprobar.
Energía de cada átomo
Las E de los átomos de Cl
OH acabamos de
ver en el estado (4) son de 1452596 J
Luego la E absoluta del estado (1)
½ Cl350896 J pasa a 1452596 J en el
estado(4)
Luego la E absoluta del estado (1)
del ½ O475873 J pasa a 1452596 J en el estado
(4)
Luego la E absoluta del estado (1)
½ H=1085585 J/m pasa a 1452596 J en el estado
(4)
Estudio del Nox
La E absoluta del estado el oxígeno en el estado (2) se ha excitado al estado 2O*=
(OE
de (1-2) = 1438746 J;
La E absoluta del estado el oxígeno en el estado (2) se ha excitado al estado O*=
½ (OE de (1-2)+ 2Pi) = 2038149 J;
Las E absolutas del estado el oxígeno en el estado (2) serán: 1438746J +2038149 J= 3476895 J.
La E absoluta del estado el hidrógeno en el estado (2) es como en el estado (1) igual a 1085585J
La E absoluta del estado del cloro en el
estado (2) se ha excitado al estado E de Cl*** =
½(ClE
de (1-2)+2 II Pi)= 2770501 J.
Nos fijamos las E del Cloro Cl*** 2770501 más las del hidrógeno 1085585 J son igual a 3856086 J ; son comparables con la 3476895 J del oxígeno
Vemos como el Nox del oxígeno sería: 2x3=6 y las del hidrógeno 1 más las 5del cloro igual a 6
Pero hay que fijarse que las E tanto de Cl**´H como 4O* son totales, no incrementos de E a partir de las condiciones ambientales de 25º C y una atmósfera de depresión
Clase de reacciones
El E del cloro en el estado Cl** aplicando
½ ( E de (1-2)246000 J/m +2 II Pi
4593210 J ) = 2419605 J
El E del hidrogeno en el estado
(1-2) de ½ Higual a cero
El E del 2O* para ir al estado (1-2)
de ( E del (O(1-2)) = 497000 J
El E del O** para ir al estado (1-2)
de ( E del (O(1-2)+ 2Pi) = 1562276 J
TotalE de (1-2 == 2419605 J + cero
+497000 J +1562276J = 4478881 J
E de ir de (3-4) = 70000 J ; Como
TotalE (
1-2) es mayor queE de ir de (3-4) la
reacción será endoenergética. Como estamos
hablando de un ciclo se podría ir del estado (4) al estado
(1) entonces la reacción exoenergética
Estudio de enlaces:
Distancia entre centros 0,96 Ä
Enlace del oxígeno con el hidrogeno(O)0.73+ (H)
0,32Ä = 1,05Ä; como la distancia entre centros entre
todos los átomos del ClOH es 0,96 Ä menor que 1,05Ä el enlace
oxígeno y hidrógeno tendría que ser
covalente pero es iónico. Al no ser un iónico
"puro" su acidez no es tan grande como corresponde a la
energía de sus átomos.
Enlace del cloro con el hidrogeno: (H) 0,32Ä +(Cl)
0,99Ä; = 1,31Ä; como la distancia entre centros entre
todos los átomos del ClOH es 0.96 Ä menor que 1,31Ä el enlace
oxígeno y el hidrógeno será covalente.
Enlace del cloro con el oxígeno: (O) 0,73Ä +
0,99Ä =1,72Ä; como la distancia entre centros entre
todos los átomos del ClOH es 0,96Ä menor que 1,72Ä el enlace
cloro el oxígeno será covalente
18.4.-Cl OH
Datos de partida:
a) Cloro : radio covalente del Cl= 0,99 Ä ,
E de (1-2)delCl=246000J/m, IIPi = 2296605J/m . Fijarse
que pongo II Pi, no I Pi
b) Hidrógeno: radio covalente del
H=0,32Ä.
c) Osu radio covalente 0,73Ä; E de
(1-2)498000 J/m; Pi = 1313776 J/m
La E del (3) al (4) =70000 J
Reacción química
½ (ClE de (1-2)+ IIPi) + (OE de (1-2) +(OE de (1-2)+ Pi) (H= Cl** + 2º*+ O** +½ H= (ClOH)* = ClOH+ E- (3-4)
La E absoluta del estado (2) del
Oaplicando
será 2O* = (Q0,73Ä= 951746J + E de
(1-2)de 498000J/m ) =1438746 J; tres O* =2158119 J
La E absoluta del estado (2) del
O** = ½ (Q0,73Ä= 951746J + E de
(1-2)de 498000J/m + 2 Pi 2627552) = 2038149 J;
La E absoluta del estado (2) del
Cl*** aplicando ½ (Q0,99 Ä= 701792J + E de
(1-2)246000 J/m +2 II Pi 4593210 J ) = 2770501
J
La E absoluta del estado (2) del
½ Haplicando
½ (Q0,32)
2171170 J ) = 1085585 J
La E absoluta del (ClOH)* en estado
(3) (Cl)*** 2770501 J +( 3O*) 2158119 J+O** 2038149 J
+½ H1085585
J= (ClO
H)* =
8052354 J.
La E ClOH del estado (4) es la que tiene en el
estado (3) menos la E que desprende desde el estado
(3) al (4) 8052354-- 70000J = 7982354 J
Distancia centros
7982354 J corresponden a los seis átomos
de ClOH, el
de uno solo 1330392 J
Que le corresponde un radio de 0,522 distancia centros 1,044 Ä
- - - - - -
Estudio energético del Cl OH
La E absoluta del estado (1) del ½
H=1085585 J/m
La E absoluta del estado (1) del
2(O)
=1903492 J
La E absoluta del estado (1) del
½ Cl350896 J
La suma de de en el estado (1) 2(O) 1903492J + ½
Cl350896 J
+½ H1085585 J = 3339973 J
La química actual parte que por definición la entalpía (E) de formación de la forma más estable de un elemento es cero por tanto aplicando esto al estado (1) entre el cloro, hidrógeno y el oxígeno sería cero, en cambio aplicando la teoría de energías totales es de 3339973 J, como acabamos de comprobar.
Energía de cada átomo
Las E de los átomos de Cl
OH acabamos de
ver en el estado (4) son de 1452596 J
Luego la E absoluta del estado (1)
½ Cl350896 J pasa a 15964708 J en el
estado(4)
Luego la E absoluta del estado (1)
del ½ O475873 J pasa a 15964708 J en el estado
(4)
Luego la E absoluta del estado (1)
½ H=1085585 J/m pasa a 15964708 J en el estado
(4)
Estudio del Nox
La E absoluta del estado el oxígeno en el estado (2) se ha excitado al estado 3O*=
(OE de (1-2)) = 2158119 J;
La E absoluta del estado el oxígeno en el estado (2) se ha excitado al estado O**=
½ (OE de (1-2)+ 2IPi) = 2038149 J;
Las E absolutas del oxígeno en el estado (2) será: 2158119 + 2038149 J = 4196268 J
La E absoluta del estado el hidrógeno en el estado (2) es como en el estado (1) igual a 1085585J
La E absoluta del estado del cloro en el
estado (2) se ha excitado al estado E de Cl*** =
½(ClE
de (1-2)+ IIPi)= 2770501J
Nos fijamos las E del Cloro Cl*** 2770501 más las del hidrógeno 1085585 J son igual a 3856086 J ; son comparables con la 4196268 J del oxígeno
Vemos como el Nox del oxígeno sería: 4x2=8; y las del hidrógeno 1 más las 7 del cloro igual a 8
Pero hay que fijarse que las E tanto de Cl***´H como (3O*+O**) son totales, no incrementos de E a partir de las condiciones ambientales de 25º C y una atmósfera de depresión.
Clase de reacción
El E del cloro en el estado Cl** aplicando
½ ( E de (1-2)246000 J/m +2 II Pi
4593210 J ) = 2419605 J
El E del hidrogeno en el estado
(1-2) de ½ Higual a cero
El E del 2O* para ir al estado (1-2)
de ( E del (O(1-2)) = 497000 J
El E del O** para ir al estado (1-2)
de ( E del (O(1-2)+ 2Pi) = 1562276 J
TotalE de (1-2 == 2419605 J + cero
+497000 J +1562276J = 4478881 J
E de ir de (3-4) = 70000 J ; Como
TotalE (
1-2) es mayor queE de ir de (3-4) la
reacción será endoenergética. Como estamos
hablando de un ciclo se podría ir del estado (4) al estado
(1) entonces la reacción exoenergética
Estudio de enlaces:
Distancia entre centros 1,044 Ä
Enlace del oxígeno con el hidrogeno(O)0.73+ (H)
0,32Ä = 1,05Ä; como la distancia entre centros entre
todos los átomos del ClOH es 1,044 Ä igual que 1,05Ä el
enlace oxígeno y hidrógeno es iónico
Enlace del cloro con el hidrogeno: (H) 0,32Ä +(Cl)
0,99Ä; = 1,31Ä; como la distancia entre centros entre
todos los átomos del ClOH es 1,044 Ä menor que 1,31Ä el
enlace oxígeno y el hidrógeno será
covalente.
Enlace del cloro con el oxígeno: (O) 0,73Ä +
0,99Ä =1,72Ä; como la distancia entre centros entre
todos los átomos del ClOH es 1,044 Ä menor que 1,72Ä el
enlace cloro el oxígeno será covalente
18.-5.-Acidez relativa de los oxácidos.-
Se conocen una gran variedad de oxácidos. A primera
vista parece que pocas o ninguna regla es capaz de ayudar a la
comprensión de las variaciones relativas de su acidez; no
obstante, se observa muchas regularidades sise tiene en cuenta
que todos ellos pueden representarse por la fórmula
general (HO) XOen
donde m y n son números enteros que dependen
del estado de oxidación del átomo
central. En consecuencia, los átomos del cloro Cl O H, Cl
OH, Cl OH, y Cl OH, pueden formularse
así: (HO) Cl, (HO)Cl O, (HO)ClOy (HO)ClOen esta serie de compuestos, m permanece
constante y n aumenta de 0 a 3 reflejando el aumento
progresivo del número de oxidación del cloro desde
(+1 a +7).
Los valores experimentales que se tienen de la acidez de estos ácidos demuestran que el valor de dicha acidez dependen solo del valor de n en la fórmula general (HO) XOLos oxácidos son tanto más ácidos cuanto mayor es el valor de n; los oxácidos con el mismo valor de n presentan grados de acidez sensiblemente iguales; y que es poco revelante el valor de m.
Copiado de: Química inorgánica moderna (páginas 211-212) J.J. Lagowski . Editorial Reverté 1975.
Vamos a obtener las E de los oxácidos del cloro y veremos lo expresado en el párrafo anterior teniendo presente no la acidez, de dichos ácidos sino sus E totales.
Estudio comparativo de las E de los oxácidos según los datos anteriores
A continuación pongo una tabla con las E de los
átomos de las moléculas de los distintos
oxácidos del cloro acabamos de calcular; y el valor de
n de la fórmula (HO) XO= (OH) Cl O
(OH)Cl, un átomo1255210 J , radio
0,55Ä; E Cl*= Qr+ E de (1-2) n = 0
(OH)ClO, un átomo 1383051 J radio 0,503 Ä E Cl**= Cl*+ I Pi ; n=1
(OH)ClOun átomo 1452596 J radio de 0,48 Ä
E Cl***= Cl *+ II Pi; n=2
(OH)ClOun átomo 133092 J radio de 0, 5022
Ä E Cl***= Cl*+ II Pi n=3
Acabamos de copiar que: Los oxácidos son tanto más ácidos cuanto mayor es el valor de n .
Esto se cumple, en la anterior tabla, menos en
(OH)ClOhay que fijarse que esto se debe no solo al
número de oxígenos de Cl O sino sobre todo al aumento
de E del cloro en el estado (2) y al grado de
ionización del enlace ( O-H )
porque atrae mucho el cloro al oxígeno e hidrógeno ya que la fórmula estructural es O-Cl- H
Algo parecido ocurre con Cl OH y el ClOH; aunque la E del átomo del Cl
OH (1480596 J) es
mayor que la del ClOH; (1330392 J ) el radio de este último
(0,5002 Ä) es mayor que (0,48 Ä) luego estará
más ionizado.
--------------------
18.-6- MnOH
Datos de partida:
a) Mn su radio covalente igual a 1,17 Ä , E de (1-2)del == 391000+J/mol; IIPi 1508811 J
b) Osu radio covalente 0,73Ä; E de
(1-2)498000 J/m; Pi = 1313776 J/m
c) Hidrógeno: radio
covalente del H=0,32Ä, E de (1-2)=
43600J
La E del (3) al (4) =500178 J
Reacción química
(MnE de (1-2)+II Pi) +3 (½
(OE de (1-2)
½
(OE de
(1-2)+ PI)+ ½ (HE de (1-2) = Mn*** + 2O* +2O**+
H* = (MnOH)*
= MnOH+ E-
(3-4)
La E absoluta del estado (2) del
Oaplicando
será 2O* = (Q0,73Ä= 951746J + E de
(1-2)de 498000J/m ) =1438746 J;
La E absoluta del estado (2) del
O** = ½ (Q0,73Ä= 951746J + E de
(1-2)de 498000J/m + 2 Pi 2627552) = 2038149 J;
La E absoluta del estado (2) del Mn** =
(Q
1,17) 593824+
391000+Pi (1508811 J) = 2493635 J;
La E absoluta del estado (1) del
½ Haplicando
(Q0,32) 2171170 J)
= 1085585 J;
La E absoluta del (MnOH)* en estado
(3) (Mn*** ) 2493635 J +( 3O*) 2158119 J+O** 2038149 J+ H*
1085585 J (MnOH)* = 7775488 J
Distancia entre centros
La E absoluta del estado (4) 7775488
–96600 J =7678888 J/m ; la E de cada átomo
6959515 J dividido entre seis =1279815 J;--- Qr ; luego r igual
0.54 A; distancia entre centros 1,08 Ä
Estudio energético del MnOH
La E absoluta del estado (1) del ½
H=1085585 J/m
La E absoluta del estado (1) del
4º)
=3806984J
La E absoluta del estado (1) del
Mn 
593824
J
La suma de de en el estado (1) 2(O) 1427619 J +Mn593824 J +½
H=1085585 J=
3107028 J
La química actual parte que por definición la entalpía (E) de formación de la forma más estable de un elemento es cero por tanto aplicando esto al estado (1) entre el manganeso, el hidrógeno y el oxígeno sería cero, en cambio aplicando la teoría de energías totales es de 3107028 J, como acabamos de comprobar.
Energía de cada átomo
Las E de los átomos de MnOH acabamos de ver en el estado
(4) son de 1279815 J
Luego la E absoluta del estado (1) Mn
593824 J pasa a
1279815 J en el estado(4)
Luego la E absoluta del estado (1) del
½ O475873 J pasa a 1279815 J en el estado
(4)
Luego la E absoluta del estado (1) ½
H=1085585 J/m
pasa a 1279815 J en el estado (4)
Estudio del Nox
La E absoluta del estado el oxígeno en el estado (2) se ha excitado al estado 3O*
(OE de (1-2)= 2158119 J
La E absoluta del estado el oxígeno
en el estado (2) se ha excitado al estado ½
(OE de
(1-2)+ 2IPi) = 2038149 J;
Las E absolutas del oxígeno en el estado (2) será: 2158119 + 2038149 J = 4196268 J
La E absoluta Mn en el estado (2)
se ha excitado al estado (MnE de (1-2)+ 2Pi) =2493635 J.
La E absoluta del estado (2) del
½ H=
1085585 J:
La suma de las E absolutas del estado
(2) del ½ H1085585 J) + estado del Mn**2493635 J =
3579220 J : E comparable con las del oxígeno
4196268 J
Vemos como el Nox del oxígeno sería: 4x2=8; y las del( hidrógeno + manganeso )1 + 7 = 8 ; pero la E del manganeso en Mn** no es siete mayor que la del oxígeno.
Pero hay que fijarse que las E tanto de
Mn** como O* y del ½ Hson totales, no incrementos de E a
partir de las condiciones ambientales de 25º C y una
atmósfera de depresión.
Clase de reacción
391000+Pi (1508811 J) = 189911 J
El E del hidrogeno en el estado
(1-2) de ½ Higual a cero
El E del 2O* para ir al estado (1-2)
de ( E del (O(1-2)) = 497000 J
El E del O** para ir al estado (1-2)
de ( E del (O(1-2)+ 2Pi) = 1562276 J
TotalE de (1-2 ==189911 J + cero
+497000 J +1562276J = 3959087 J
E de ir de (3-4) = 96600 J ; Como
TotalE (
1-2) es mayor queE de ir de (3-4) la
reacción será endoenergética. Como estamos
hablando de un ciclo se podría ir del estado (4) al estado
(1) entonces la reacción exoenergética
Estudio de enlaces:
Distancia entre centros 1,08 Ä Ä
Los radios de los elementos son 0.73Ä
(O, 1,17Ä (Mn)
y 0.32Ä ( H)
Enlace del oxígeno con el
hidrogeno(O)0.73+ (H) 0,32Ä = 1,05Ä; como la distancia
entre centros entre todos los átomos del MnOH es 1,08 Ä es igual
que 1,05Ä el enlace oxígeno y hidrógeno es
iónico
Enlace del manganeso con el hidrogeno: (H)
0,32Ä +(Mn)1,17; = 1,49Ä; como la distancia entre
centros entre todos los átomos del MnOH es 1,08 Ä menor que
1,49Ä el enlace y el hidrógeno será
covalente.
Enlace del manganeso con el oxígeno: (O) 0,73Ä
+(Mn)1,17=1,9 Ä; como la distancia entre centros entre todos
los átomos del MnOH es 1,08 Ä menor que 1,9Ä el enlace
manganeso y el oxígeno será covalente.
Estudio de algunos elementos del Nitrógeno
19.-1-NO
Datos de partida:
N su radio covalente igual a 0,75Ä , E de (1-2)del == 944000 J/mol; IPi 140582J/m.
Osu
radio covalente 0,73Ä; E de (1-2) de 498000
J/m
Distancia centros :1,197 Ä; del N—O : E- 3-4 ) =311174J
Reacciones:
2NO(g)+ O(g) = 2NOHº -114 J
La E del (3) al (4) = 311174J;
Reacción química: O+N = NO
(NE de (1-2)+ Pi) + (OE de (1-2) = N** + 2O* = (NO= NO+ E- (3-4)
La E absoluta del estado (2) del
Oaplicando
(Q0,73Ä=
951746J + la E de (1-2) 498000J/m ) =1449744J;
La E absoluta del estado (2) del N,
será 2N** = (Q0,730=926366)+ E de (1-2) 944000
+2Pi ( 2811648 ) =4682014J; un solo N** , lo anterior entre dos
igual 2341007Jm
La E absoluta del estado (3) del (NO)*=2341007+1449744J = 3793754J/m
La E absoluta del estado (4) 3065380 J –311174J =3482580J/m
Distancia entre centros
Los 3482580J/m corresponde a tres átomos, uno solo 1160860 J de la anterior cantidad J = Qr ; despejando r = 0,5985Ä; por dos igual 1,197 Ä la distancia entre centros.
Estudio energético del NO
La E absoluta del estado (1)
delO=951746J
La E absoluta del estado (1) del
½ N=
463183J
La suma de de en el estado (1) (O) 951746J + ½
N463183J =
1414929 J
La química actual parte que por definición la entalpía (E) de formación de la forma más estable de un elemento es cero por tanto aplicando esto al estado (1) entre el nitrógeno y el oxígeno sería cero, en cambio aplicando la teoría de energías totales es de 1414929 J como acabamos de comprobar.
Energía de cada átomo
Las E de los átomos de
NOacabamos
de ver en el estado (4) son de 1160860 J
Luego la E absoluta del estado (1)
N= 926366 J
pasa a 1160860 J en el estado(4)
Luego la E absoluta del estado (1)
del ½ O475873 J pasa a 1160860 J en el estado
(4)
Estudio del Nox
La E absoluta del estado el oxígeno en el estado (2) se ha excitado al estado 2O*
(OE de (1-2)= 2O* =1438746J
La E absoluta N en el estado (2) se ha excitado al estado ½ (E de (1-2)+ Pi)= 2341007 J
La suma de las E absolutas del estado (2) del N**2341007Jm: E es mayor que las del oxígeno 1438746J
Vemos como el Nox del oxígeno sería: 2x2=4; y las del nitrógeno 4. Pero hay que fijarse que las E del N** y del 2O* , no guardan la relación de igualdad de sus respectivos Nox .
Clase de reacción
El E del nitrógeno en el estado
N** aplicando ½ (E de (1-2)+ Pi) = E de
(1-2) 944000 +2Pi ( 2811648 ) = 3755648 J
El E del 2O* para ir al estado (1-2)
de ( E del (O(1-2)) = 497000 J
TotalE de (1-2 ==3755648 J +497000 J =
4252648 J
E
de ir de (3-4) = 311174J; Como TotalE ( 1-2) es
mayor queE
de ir de (3-4) la reacción será
endoenergética. Como estamos hablando de un ciclo se
podría ir del estado (4) al estado (1) entonces la
reacción exoenergética
Estudio de los enlaces:
Donde 0.73Ä (Oy 0,75 ( N); Distancia centros 1,197
Ä;
Como 1,197 Ä; es menor que 0.73Ä
(O+ 0,75 ( N);)
=1,48 Ä ; el enlace del nitrógeno y el oxígeno
será covalente .
19.2.- NO
Datos de partida:
N su radio covalente igual a 0,75Ä , E de (1-2)del == 944000 J/mol; Pi 140582J/m.
Osu
radio covalente 0,73Ä; E de (1-2)498000
J/m
Distancia centros :1,15 Ä; del NO
La E del (3) al (4) = 648773J;
Reacción química :
a) ON= 2 NO
b) (NEde (1-2)+ Pi)+ (OE de (1-2)+Pi)= N** + O* = (NO)* =
NO+ E- (3-4)
-----------------------
La E absoluta del estado (2) del
O** aplicando ½ (Q0,73Ä= 951746J + la E de
(1-2) 498000J/m +2IPi 2627552 J) =2038149J
La E absoluta del estado (2) del N,
será 2N** = (Q0,730=926366)+ E de (1-2) 944000
+2Pi ( 2811648 ) =4682014J; un solo N** , lo anterior entre dos
igual 2341007Jm
La E absoluta del estado (3) del (NO)*= 2038149J +2341007= 4379156 J
La E absoluta del estado (4) 4379156 J –1200000J =3179156 J
----------
Distancia entre centros.
Los 3179156 J corresponde a dos átomos,
uno solo 1589578 J de la anterior cantidad despejando r = 0,44
Ä; Qr por dos
igual 0.88Ä la distancia entre centros.
Estudio energético del NO
La E absoluta del estado (1) del
½ O=475873 J
La E absoluta del estado (1) del
½ N=
463183 J
La suma de de en el estado (1) (O) 475873J +
N463183J =
939056 J
La química actual parte que por definición la entalpía (E) de formación de la forma más estable de un elemento es cero por tanto aplicando esto al estado (1) entre el nitrógeno y el oxígeno sería cero, en cambio aplicando la teoría de energías totales es de 939056 J, como acabamos de comprobar.
Energía de cada átomo
Las E de los átomos de NO acabamos de ver en el estado (4) son de 1589578 J
Luego la E absoluta del estado (1)
½ N=463183 J pasa a 1589578 J en el
estado(4)
Luego la E absoluta del estado (1)
del ½ O475873 J pasa a 1589578 J en el estado
(4)
Estudio del Nox
La E absoluta del estado el oxígeno en el estado (2) se ha excitado al estado O**
(OE de (1-2+2 Pi)= O** =2038149 J
La E absoluta N en el estado (2) se ha excitado al estado ½ (E de (1-2)+ Pi)= 2341007Jm
La E absoluta del estado (2) del N**(2341007Jm) es comparable con las del oxígeno 2038149
Vemos como el Nox del oxígeno sería: 2=2 y las del nitrógeno también 2.
Pero hay que fijarse que las E tanto de N** como O* * son totales, no incrementos de E a partir de las condiciones ambientales de 25º C y una atmósfera de depresión.
Clase de reacción
El E del nitrógeno en el estado
N** aplicando ½ (E de (1-2)+ Pi) = E de
(1-2) 944000 +2Pi ( 2811648 ) = 3755648 J
El E del O* * para ir al estado
(1-2) de ½ ( E del (O(1-2)+2Pi) = ½
(1-2) 498000J/m +2IPi 2627552 J) =1562776 J
TotalE de (1-2 ==3755648 J +1562776 J
= 5318424 J
E de ir de (3-4)
= 1200000J; Como TotalE ( 1-2) es mayor queE de ir de
(3-4) la reacción será endoenergética
Como estamos hablando de un ciclo se podría ir del estado
(4) al estado (1) entonces la reacción
exoenergética
Estudio de los enlaces:
Donde 0.73Ä (Oy 0,75 ( N); Distancia centros 0.88Ä;
Como0.88Ä Ä; es menor que 0.73Ä
(O+ 0,75 ( N);)
=1,48 Ä ; el enlace del nitrógeno y el oxígeno
será covalente .
19.3.-NOH
Datos de partida:
N su radio covalente igual a 0,75Ä , E de (1-2)del =944000 J/mol; II Pi 2855606 J/m.
Osu radio covalente 0,73Ä; E de
(1-2)497000 J/m;
Hsu radio covalente 0,32 E de
(1-2)436000 J/m
Distancia centros :1,206 Ä; del N—O
La E del (3) al (4) = 100000J ;
Reacción química :
3( ½ O)+N+ ½ H= NOH
3 NOg)+ HO (l) = NOH +NO(g)
½ (NE de (1-2)+ IIPi ) +
½ (OE de
(1-2) +
(OE de
(1-2)+ Pi) ½H= N** + O*+2º** +½ H=(NOH)* = NOH+ E- (3-4)
La E absoluta del estado (2) del N,
será 2N** = (Q0,75=926366)+ E de (1-2) 944000 +
2(II Pi 2855606) =7581578J; un solo N** , lo anterior entre dos
igual 3790789Jm
La E absoluta del estado (2) del
Oaplicando
será O* =½ (Q0,73Ä= 951746J + E de
(1-2)de 498000J/m ) =719373 J;
La E absoluta del estado (2) del
2O** = (Q0,73Ä= 951746J + E de
(1-2)de 497000J/m + 2I Pi 2627552) = 4075298 J;
La E absoluta del estado (2) del
½Haplicando
½ (Q0,32
Ä= 2171170 J ) = 1085585 J
La E absoluta del estado (3) del (NO)*= 3790789Jm +719373+4075298 + 1085585J = 9671045 J
La E absoluta del estado (4) 9672045 J - 100000 = 8671045 J/m
Distancia entre centros
Los 8671045 J/m corresponde a cinco
átomos, uno solo173420909 J de la anterior cantidad J =
Qr ; despejando r =
0,40 Ä; por dos igual 0,80 Ä la distancia entre
centros
- Estudio energético del NOH
La E absoluta del estado (1) del ½
H=1085585 J/m
La E absoluta del estado (1) del 3
(½ (O)
=2141429 J
La E absoluta del estado (1) del
½ N926366 J
La suma de de en el estado (1) ½
N926366 J+ 3
(½ (O) 2141429 J +½ H1085585 J = 41533795 J
La química actual parte que por definición la entalpía (E) de formación de la forma más estable de un elemento es cero por tanto aplicando esto al estado (1) entre el nitrógeno, el hidrógeno y el oxígeno sería cero, en cambio aplicando la teoría de energías totales es de = 41533795 J, como acabamos de comprobar.
Energía de cada átomo
Las E de los átomos de
NOH acabamos
de ver en el estado (4) son de 1734409 J
Luego la E absoluta de cada átomo
en el estado del (1) ½ N=463183 J pasa a 1734409 J en el estado
(4)
Luego la E absoluta de cada átomo
en el estado (1) del ½ O475873 J pasa a
1734409 J en el estado (4).
Luego la E absoluta de cada átomo
en el estado (1) del ½ H=1085585 J/m pasa a 1734409
J en el estado (4)
Estudio del Nox
La E absoluta del estado el oxígeno en el estado (2) se ha excitado al estado O*=
(OE de (1-2) = 719373 J;
La E absoluta del estado el oxígeno en el estado (2) se ha excitado al estado 2O**=
(OE
de (1-2+ IPi) = 4076298 J;
Las E absolutas del estado el oxígeno en el estado (2) serán: 719373+4076298 J= 4795671 J.
La E absoluta del estado el hidrógeno en el estado (2) es como en el estado (1) igual a 1085585J
La E absoluta del estado del cloro en el
estado (2) se ha excitado al estado E de N*** =
½(NE
de (1-2)+2 II Pi) 3790789J J.
Nos fijamos las E del nitrógeno N*** 3790789J más las del hidrógeno 1085585 J son igual a 4876374 J ; son comparables con la 4795671 J del oxígeno
Vemos como el Nox del oxígeno sería: 2x3=6 y las del hidrógeno 1 más las 5 del nitrógeno igual a 6
Pero hay que fijarse que las E tanto de son totales, no incrementos de E a partir de las condiciones ambientales de 25º C y una atmósfera de depresión
Clase de reacción
El E del nitrógeno en el estado
N** aplicando ½ (E de (1-2)+ 2IIPi) = E de
(1-2) 944000 +2Pi 2811648 = 3755648 J
El E del 2O* * para ir al estado
(1-2) de ( E del (O(1-2)+2Pi) = (1-2) 497000J/m +2IPi
2627552 J) =3124552 J
El E del O* para ir al estado (1-2)
de ½ ( E del (O(1-2 )=248500 J
El E del hidrogeno en el estado
(1-2) de ½ Higual a cero
TotalE de (1-2 ==3755648 J +3124552 J
+ 248500 J + cero= 7128700 J
E
de ir de (3-4) = 10000J/m J; Como TotalE ( 1-2) es mayor queE
de ir de (3-4) la reacción será
endoenergética. Como estamos hablando de un ciclo se
podría ir del estado (4) al estado (1) entonces la
reacción exoenergética
Estudio de los enlaces:
0.73Ä (Oy0,75 ( N); 0,32 (HDistancia centros 0,80Ä;
Como 0,80Ä; es menor que 0.73Ä
(O+ 0,75 ( N);)
=1,48 Ä ; el enlace del nitrógeno y el oxígeno
será covalente .
Como 0,80Ä es menor que0.73Ä
(O+ 0.32Ä (
H) =1,05 Ä ;
el enlace entre el hidrógeno y el oxígeno
tendría que ser covalente pero es iónico.
Como 0,80Ä es menor que y 0,75 ( N);+ y
0.32Ä ( H)
=1,07 Ä ; el enlace del hidrógeno y el azufre
será covalente
-----------------------------------
19.4.-OBTENCIÓN DEL ÁCIDO NÍTRICO POR EL MÉTODO DE W.OSTWALD
-
a) Oxidación del amoniaco en presencia del catalizador ( Pt / Rh) a una temperatura de 850º C
5O(g) + 4 NH(g) = 4NO(g)+ 6HO (g); Hº --905 Kj
Nota: Vamos a comentar la obtención industrial del ácido nítrico, teniendo presente
los resultados de los párrafos anteriores, sobre los compuestos del nitrógeno.
Esta reacción de oxidación solo se obtiene a grandes temperaturas, aunque por otra parte se encuentra favorecida a temperaturas bajas. No obstante empleando un catalizador ( Pt / Rh) se consigue obtenerlo a 850º C. Este proceso es que se emplea industrialmente. -
Voy a estudiar las energías totales del Platino y del Rodio, para comprobar por que en esta reacción química hacen de catalizadores.
----------------------
Platino
Datos de partida:
Platino su radio covalente igual a 1,3Ä , E de (1-2)del =578000 J/mol; Pi 866088 J/m.
E—3-4) = 100214 J
2Pt* = (PtE de (1-2)+ Pi)
Acabamos de ver que La E absoluta del
estado (2) 2Pt*= (Q1,3= 534442J + la E de (1-2)
777800 J + 2Pi 1732176 J) = 3044418 J ; un solo Pt* =
1522209J/m
Estudio de los electrovoltios: 1321995 J/m J / F = 13,7 e/v ;
½ Hes de
22,5 e/v divido entre dos = 11,25 e/v luego 13,--11,25 = 2,45
e/v. Valor que corresponde al que se obtiene
experimentalmente.
------------------
Rodio
Datos de partida:
Platino su radio covalente igual a 1,25Ä , E de (1-2)del =989016J J/mol; Pi 744752J/m.; E—3-4) = 184000 J
2Rh* = (RhE de (1-2)+ Pi)
La E absoluta del estado (2) del Rh
aplicando 2Rh*= (Q1,25 = 555820J + la E de (1-2)
989016J + 2Pi 1489504 J) = 3034340J ;
un solo Rh* = 1517170J/m
La E absoluta del estado (3) del (NO)*=2341007+724373= 3065380J/m
La energía del estado 4) E--4 = 15001170 --184000 J = 1317170 J/m
La E de un solo átomo de (NO)* serà 3065380J entre dos 1532690 J
Estudio de los electrovoltios: 1317170 J/m
/ F = 13,7 e/v ; ½ Hes de 22,5 e/v divido entre dos = 11,25 e/v
luego 13,65--11,25 = 2,4 e/v. Valor que corresponde al que se
obtiene experimentalmente
Acabamos de ver que La E absoluta del
estado (2) 2Pt*= (Q1,3= 534442J + la E de (1-2)
777800 J + 2Pi 1732176 J) = 3044418 J ; un solo Pt* =
1522209J/m
La E absoluta del estado (2)
del Rh aplicando 2Rh*= (Q1,25 = 555820J + la E de (1-2)
989016J + 2Pi 1489504 J) = 3034340J ;
un solo Rh* = 1517170J/m
Luego en estado E –3) del (NO)* la energía de 1532690 J por átomo es parecida1522209J del platino (Pt)* los 1517170J/m del Rh--2"
El NO(g) producido en la primera etapa se oxida a
NO
O(g)+2NO(g) =2NO(g); H = -114kJ
Esta reacción se ve favorecida a bajas temperaturas
El problema de esta reacción es la tendencia que tiene
el NO (g) a descomponerse en N(g) y O(g). Si la mezcla se calienta demasiado, la
velocidad de
descomposición del NO (g) aumenta, ocasionando notables
pérdidas.
La razón que tiene el NO a descomponerse en N(g) y O(g)., está 43Ä,
el enlace se rompe. Recordemos paradoja de la
dilatación un cuerpo se dilata porque se comprime(
apartado 7 de la 1ª parte) La energía en
exceso encoge el enlace NO, luego se rompe este, aunque el
volumen,
aumentará ( ya no hay una sola molécula (NO) sino
dos al de (N)* y la del (O)*
Distancia entre centros 1,15 A
La confirmación de lo anterior esta en que la
distancia entre centros es menor en el NO que en el NO, es decir la energía
por átomo es mayor en el NO que en el NOdespejando r = 0,44 Ä;
Qr por dos igual
0.88Ä la distancia entre centros.
-----------------------------
3º El acido nítrico se obtiene
finalmente por la reacción del NOg) con el
agua.
HO
(l) + NOg) = 2
NOH (aq) + NO
(g)
En el proceso final el NOg) se consigue que reaccione con el
agua en unas
torres de absorción,. En este proceso parte del
NOg) se convierte
en NOH y la otra en
NO (g). Este NO (g) se recicla y se vuelve a oxidar.
Recordemos las ecuaciones E
totales de HO (l) +
NOg) = 2
NOH (aq) + NO
(g)
a) HO (l) + NOg)
Las ecuaciones de energía para la obtención del agua
½ (O
E de (1-2)+ Pi )+ (HE de (1-2) = 2H* +O** = (HO)* = HO + E- 285,8 K julios
(3-4)
(NE de (1-2)+ Pi) + (OE de (1-2) = N** + O* = (NO= NO+ E- (3-4
b) = 2 NOH (aq) + NO (g)
(NE de (1-2)+ Pi) + 3(½OE de (1-2) +
(½HE de
(1-2)+Pi ) = N** + 3º*+H* = (NOH)* = NOH+ E- (3-4)
(NE de (1-2)+ Pi) + (OE de (1-2)= N** + O* = (NO)* = NO+ E-
(3-4)
En el empleo del agua como reactivo para obtener el ácido nítrico, es debido que el hidrógeno que interviene en N** + 3º*+H*, es hidrógeno H* como en el agua 2H* +O**
Pero en el agua interviene también el O**,
energía que no existe en la molécula del
NOH, luego pasa el
átomo del agua de O** a O* del NOH, esta energía que se desprende hay
que absorberla, para que no me descomponga el NO, por eso se hace
que la reacción se haga en unas torres de
absorción
----------------
19.5- NH
Datos de partida:
N su radio covalente igual a 0,75Ä , E de (1-2)del =944000 J/mol; II Pi 2855606 J/m.
Hidrógeno: radio covalente del
H=0,32Ä,
Reacciones:
((NE de (1-2)+ Pi) + 3(½ H= 3(½ H+ N** = (NH= NH
E- (3-4)
Distancia centros (N-H)= 01,01Ä, E de llevar del estado (4) al (3) 1544400 J
La E absoluta del estado (2) del N,
será 2N*** = (Q0,730=926366)+ E de (1-2) 944000
+2IIPi (2855606 J) =7581578 J un solo N*** , lo anterior entre
dos igual 3790789 J
La E absoluta del estado (1) del
Haplicando
2Q2. 0,32 Ä=
2171170 J ;
Tres (½ H= 3256755 J
La E absoluta del estado (3)
3790789 J +3256755 J = 7047544 J que le corresponde a
(NH
La E del estado (4) es la que tiene en el estado (3) menos la E que desprende desde el estado(3) al (4) 7047544 J -- 1544400 =5503144 J
Hay que recordar, lo que hemos dicho en
(2.-1) que las energías se reparten e
igualan cuando se pasa del estado E- (2) al estado
E-(3) , luego los átomos de NHtienen la misma
energía. Como son cuatro átomos con una E
de5503162 J
Distancia entre centros
A uno le corresponde 1375790 J con un radio para
cada átomo Qr= ½ nos da r = 0,505Ä, por dos
radios distancia entre centros =1,01, experimentalmente igual a
1,01Ä
Estudio energético del NH
La E absoluta del estado (1) del
½ H=1085585 J
La E absoluta del estado (1) del
½ N=
463183 J
La suma de de en el estado (1) ½
(H)1085585 J +
½N463183J =1548768 J
La química actual parte que por definición la entalpía (E) de formación de la forma más estable de un elemento es cero por tanto aplicando esto al estado (1) entre el nitrógeno y el hidrógeno sería cero, en cambio aplicando la teoría de energías totales es de 1548768 J, como acabamos de comprobar.
Energía de cada átomo
Las E de los átomos de
NHacabamos
de ver en el estado (4) son de 1375790 J
Luego la E absoluta del estado (1)
½ N=463183 J pasa a 1375790 J en el
estado(4)
Luego la E absoluta del estado (1)
½ H=1085585 J pasa a 1375790 J en el estado
(4)
Estudio del Nox
La E absoluta del estado (2) es
igual al de (1) del Haplicando 2Q2. 0,32 Ä= 2171170 J .Tres (½
H= 3256755
J
La E absoluta del nitrógeno
(2) se ha excitado al estado 2N*** = (Q0,730=926366)+ E de
(1-2) 944000 +2 II Pi (5711212 J) =7581578 J un
solo N*** , lo anterior entre dos igual 3790789 J
La E absoluta del estado (2) del N***(3790789 J) es comparable con las del hidrógeno 3256755 J
Vemos como el Nox del hidrógeno sería: 3x1=3 y las del nitrógeno también 3
Pero hay que fijarse que las E tanto de N*** como H* son totales, no incrementos de E a partir de las condiciones ambientales de 25º C y una atmósfera de depresión.
Clase de reacción
El E del nitrógeno en el estado
N*** aplicando ½ (E de (1-2)+ 2IIPi)
=½( E de (1-2) 944000 +2IIPi (2855606 J/m ) =
3104606 J
La E absoluta del estado (2) es
igual al de (1) del ½ HluegoE de (1-2)es cero.
TotalE de (1-2 ==3104606 J +cero J =
3104606 J
E
de ir de (3-4) = 1544400; Como TotalE ( 1-2) es mayor queE de ir de
(3-4) la reacción será
endoenergética. Como estamos hablando de un ciclo se
podría ir del estado (4) al estado (1) entonces la
reacción exoenergética
Estudio de enlaces
Distancia centros :1,01 Ä;
Donde 0.32 (H+ 0,75 ( N ) = 1,08 Ä
Como 1,01 Ä es menor que 1,08 ; el enlace de
NHserá
covalente
Según lo anterior el NHla diferencia entre 1,08 y
1,01, no es muy grande por eso el NHse ioniza algo, por estar en límite
entre lo iónico y lo covalente.
Veamos su estructura
Vemos que los iones hidrogeno forman entre si un
ángulo de 120º, luego la suma de sus energías
entre sí, es cero, luego existe una fuerza de
estructura que
impide que los (H) del NHse desprendan.
Propiedades del amoniaco
El amoniaco en disolución acuosa es una base débil
NH(aq) + HO (l) = NH(aq)+ OH(aq)
Este comportamiento
básico hace que reaccione con los ácidos con
formación de sales amónicas. Ejemplo 2 NH+ SOH= SONH
Por otra parte el NHactúa en los procesos redox
como agente reductor. Todo esto hace que NHse comporte: como base, como
ácido, entre en los procesos de oxidación y
sustitución.
Estas propiedades se deben como acabamos de ver
porque el enlace NHestá en límite entre lo
iónico y lo covalente.
Algunos compuestos del azufre y el oxígeno
20.-1-S O
Datos de partida:
a) Radio del S(s) igual a 1;02 Ä , E de (1-2)del =119000 J Pi 999976J.
b) O
su radio covalente 0,73Ä; E de
(1) a (2) 497000 J
c) Distancia entre centros de S Oigual a 1,43 Ä; La
E del (3) al (4) = 265700 J
Reacciones químicas :
a) OS = S O
b) (SE de (1-2)+ Pi) + (OE de (1-2) = S** + 2º* = (S O= S O
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