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¿Qué es el q? Nuevos planteamientos sobre los principios de la termodinámica, termoquímica (página 3)



Partes: 1, 2, 3, 4, 5, 6

8.2.–DE ¿DONDE PROVIENE EL VALOR DE
MENOS 273º QUE SE LE ATRIBUYE AL CERO ABSOLUTO DE
LA ESCALA DE GRADOS
KELVIN
?

Acabamos de ver que

Monografias.com

Y que PMonografias.comVMonografias.com1,013 . 10Monografias.comNw/ mMonografias.com22,4 dmMonografias.com= 22,706 . 10Monografias.comNw. m.

Por otra parte: 1/ 273 = 3,663. 10Monografias.com

La cantidad 6,947745 .10Monografias.comla descomponemos en tres factores

= 22,706 10Monografias.com3,663. 10Monografias.com0,835 10Monografias.com

( El mismo resultado llegamos si en (8,1) =
3,05987. 10Monografias.comlo
descomponemos en

3,05987. 10Monografias.com=3,663. 10Monografias.com0,835 10

r = radio de los
átomos. Los gases
(exceptuando el hidrógeno) su radio está

comprendido entre los valores
0,75 y 0.92 . Luego 0,839/ r está
aproximadamente

igual a la unidad ; 0,839/ r = 1 ; por lo
tanto

Teniendo presente que ("r") el radio viene expresado en
ángstrom (Ä) a cero grados centígrados y una
atmósfera
de presión.

Pero el coeficiente 1/273 no tiene nada que ver con la
temperatura,
únicamente que a cero grados centígrados en los
gases (exceptuando el hidrogeno) el
cociente 0,839/ r está aproximadamente igual a la
unidad.

8.3.-¿Pero tiene sentido el valor de
menos 273º que se le atribuye al cero absoluto de
la escalo de grados kelvin.?

Estamos viendo que si un elemento de radio " r " le aumentamos
la energía que tiene su radio disminuye. Pero si le
quitamos a ese elemento energía sea simple o compuesto su
radios y su volumen
aumentarán así el peso de un trozo hielo tiene
más volumen que el volumen de un recipiente que contenga
el mismo peso de agua
líquida que el referido trozo de hielo.

. Experimentalmente se observa, que si tenemos un cuerpo y le
vamos bajando temperatura, para conseguir que su temperatura sea
menos 273º C, observaremos:

a) nunca se puede llegar a esta valor ; b) Cuando se acerca a
ese valor, se empieza a comprobar fenómenos que como que
cuerpos que no son conductores se convierten en superconductores,
…. Es decir que al aumentar su volumen la ultima capa de los
átomos empiezan a romper sus ataduras con los
átomos que le rodean, al mismo tiempo que las
capas inferiores a la mas externa, que antes no se enlazaban con
otros átomos lo hacen. Pero esto sucede no solo con los
elementos que estamos tratando, sino con el interior del recinto
donde se encuentran los elementos. Consecuencia de todo esto: la
energía liberada los hace que sean superconductores, el
aparato de comprensión – expansión no
funciona como debía lo que impide que la temperatura baje
más,….

Conclusión: Así como la temperatura de un
cuerpo, teóricamente aunque puede llegar hasta el
infinito, prácticamente no se puede calentar y mantener
durante un tiempo indefinido más que unos miles de grados.
De la misma manera, la temperatura teóricamente
podría llegar a cero( su radio hacerse infinito), pero
prácticamente no se puede llegar y menos bajar de
menos 273º ; pero esto no quiere decir que la
expresión matemática
(8,5) PMonografias.com.VMonografias.com10Monografias.com/ 273 ; el divisor 273 indique realmente
una temperatura.

8.4 Ley de Boyle-
Marriotte

O de las temperaturas constantes que según lo que
estamos tratando son de los radios constantes.

Si en la ecuación (8,3)

PMonografias.comVMonografias.comr = .PMonografias.comV Monografias.comrMonografias.com=.P. Monografias.comV Monografias.comrMonografias.com= …..PVMonografias.comrMonografias.com

Hacemos que rMonografias.com=
rMonografias.com… rMonografias.com; (8,3) se convertirá
en PMonografias.comVMonografias.com= .PMonografias.comV Monografias.com=.P. Monografias.comV Monografias.com…..PMonografias.comVMonografias.com(8,6) ; que como sabemos es la ley de Boyle-
Marriotte

La representación gráfica de PMonografias.comV= .PV Monografias.com=.P. Monografias.comV Monografias.com…..PMonografias.comVMonografias.com

Sabemos que es una rama de hipérbola, como
el de la figura.

8.5 Ley de Gay_Lussac-Charles

O de las presiones constantes

Si en la ecuación (8,4)

La expresión (8,7) es en realidad la verdadera Ley de
Gay_Lussac-Charles

PMonografias.comrMonografias.com= PMonografias.comrMonografias.com. = ..VMonografias.com.rMonografias.com(8,8) que es otra manera de expresar la Ley de
Ley de Gay_Lussac-Charles

La representación gráfica de
PMonografias.comrMonografias.com= PMonografias.comrMonografias.com. = ..P Monografias.com.rMonografias.com

Sabemos que es una rama de hipérbola, como
el de la figura

Ley de los volúmenes constantes

Si en la ecuación (8,3)

PMonografias.comVMonografias.comr = .PMonografias.comV Monografias.comrMonografias.com=.P. Monografias.comV Monografias.comr= …..PMonografias.comVMonografias.comrMonografias.com

Hacemos que PMonografias.com=
PMonografias.com… PMonografias.com; (8,3) se convertirá
en rMonografias.comVMonografias.com= .rMonografias.comV =.r V Monografias.com…..rMonografias.comVMonografias.com(8,6) ;

La representación gráfica de rMonografias.comVMonografias.com= .rMonografias.comV = r Monografias.comV Monografias.com…..rMonografias.comVMonografias.com

Sabemos que es una rama de hipérbola, como
el de la figura.

El concepto de
qMonografias.comes un coeficiente
de proporcionalidad

  • Respecto al calor específico
    teórico

Hemos definido el calor
específico teórico tiene como la expresión
(.3,2)

Que la podemos poner también: es igual a Z
.pm =( qMonografias.com.10Monografias.com

Y generalizando:

( qMonografias.com.10Monografias.com= Z. pmMonografias.com= Z Monografias.com.pmMonografias.com= ZMonografias.compmMonografias.com=….=ZMonografias.compmMonografias.com

donde 1,2,3, ….n son todos los elementos del
sistema periódico
(9,1)

Esta expresión nos dice:

que en todo átomo
(qMonografias.com10Monografias.compermanece sin
variación

2º que al aumentar pm, su calor
teórico específico Z disminuye.

—————————————

9.2 Respecto al QMonografias.comde un mol

Acabamos de ver en que :E.r= QMonografias.com= 6,947745. 10Monografias.comjulios.m. mol = KMonografias.comPMonografias.comVMonografias.comr = KMonografias.comPMonografias.comV Monografias.comrMonografias.com=KMonografias.comP. Monografias.comV rMonografias.com= …..K.PMonografias.comVMonografias.comrMonografias.com,

Donde K es una dimensión adimensional. Si considero que
K =1 y que PMonografias.comVMonografias.comno corresponde a presión y volumen en
condiciones normales, si no que la presión y el volumen
pueden tener cualquier valor, con tal que su producto P.V
por el radio del elemento químico valga siempre 6,947745.
10Monografias.comjulios.m. mol O
de otra manera que .PMonografias.comVMonografias.com…… PMonografias.comVsean iguales a QMonografias.com/r

podré poner :E.r= QMonografias.com= 6,947745. 10Monografias.comjulios.m. mol = PMonografias.comVMonografias.comr = .PMonografias.comV Monografias.comrMonografias.com=.P. Monografias.comV Monografias.comrMonografias.com= …..PMonografias.comVMonografias.comrMonografias.com(9,2)

Siendo P Monografias.comV Monografias.comdistinto de PMonografias.comVMonografias.com.. .distinto de PMonografias.comVMonografias.com

Donde PMonografias.comVMonografias.comes distinto a 1,013 . 10Monografias.comNw/ mMonografias.com22,4 dmMonografias.com= 22,706 . 10Monografias.comNw. m

En adelante solo pondré PMonografias.comVMonografias.com…… PMonografias.comVMonografias.comcon la condición que sean iguales a
QMonografias.com/r

Acabamos de ver (9,2)que :E.r= QMonografias.com= m. 2. rMonografias.comfMonografias.com= 6,947745. 10Monografias.comjulios.m. mol = PMonografias.comVMonografias.comrMonografias.com= . PMonografias.comV Monografias.comrMonografias.com=. P. Monografias.comV Monografias.comrMonografias.com= ….. PMonografias.comVMonografias.comrMonografias.com

Hay que fijarse bien lo expuesto anteriormente
la expresión QMonografias.com/r = P.V se refiere a que el elemento en
estudio puede encontrarse en estado de
gas ,
(producto P.V) o en estado sólido o
líquido.

Luego cualquier estado que considero el gas en estudio, lo
puedo relacionar con cualquier estado que se encuentre
sólido o líquido dicho elemento. Es decir es
más general que la actual fórmula de los gases
perfectos, que solo se refiere a gases y además como he
dicho antes, no son elementos ideales, sino elementos reales.

No relaciona solamente un elemento en cualquier
estado que se encuentre, sino que relaciona cualquier elemento
químico en cualquier estado que se encuentre, con otro
cualquier elemento químico que se encuentre así
mismo en cualquier estado, por lo que podemos poner:

QMonografias.com= EMonografias.comrMonografias.com= P Monografias.comV Monografias.comrMonografias.comMonografias.com.P Monografias.comVMonografias.comMonografias.comrMonografias.com= P. Monografias.comV Monografias.comMonografias.com.rMonografias.com= . KPMonografias.comVMonografias.comrMonografias.com= ..

EMonografias.comrMonografias.comVMonografias.comrMonografias.comMonografias.com.PMonografias.comVMonografias.comMonografias.comrMonografias.com= .PMonografias.comV Monografias.comMonografias.comrMonografias.com= . PMonografias.comVMonografias.comrMonografias.com= .

EMonografias.comrMonografias.com= PMonografias.comVMonografias.comrMonografias.com= .PMonografias.comVMonografias.comrMonografias.comP. Monografias.comVMonografias.comrMonografias.com= . …. PMonografias.comVMonografias.comrMonografias.com( 9,4)

El prefijo de la anterior expresión no indica el
exponente sino la clase de
elemento que se trata. El sufijo la presión ,, el volumen
y el radio de dicho momento en un estado determinado.

Pero esto es si se trata un elemento simple y un
solo mol. Si tenemos una molécula de n moles
será:

n QMonografias.comr = E = n.6,947745 .10Monografias.comr de donde QMonografias.com= n.6,947745 .10Monografias.com

Monografias.com
n

= QMonografias.com= 6,947745 .10Monografias.comluego es lo mismo que se trate de un mol o
de n moles.

Hay que darse cuenta que tanto (9,2), (9,3) y
( 9,4) estamos hablando de energías o cargas totales del
átomo o de la molécula.

SEGUNDA PARTE

Termoquímica

SEGÚN LA TEORÍA DE "QMonografias.comr" DE LAS ENERGÍAS
ABSOLUTAS

Introducción: El autor de estas
líneas presupone que el que lea estas líneas conoce
los conceptos de la química
actual.

A continuación se va obtener unos valores de
energía de algunos átomos o moléculas
aplicando unas ecuaciones
termoquímicas. Lo importante de dichas ecuaciones no es
el resultado en si, sino la manera de resolver
dichas ecuaciones y el planteamiento teórico
diferente de enfrentarse algunos conceptos de la química
actual. Es decir no se trata de definir nuevos conceptos
químicos, si no que los actuales verlos desde otra
perspectiva.

1.- OTRAS APLICACIONES DE Q Monografias.com

Hemos dicho en los apartado anterior ( 1ª parte (2,2)
que:

Monografias.comLa
fórmula anterior consta de dos términos:

  • Un término constante 6,947745
    .10Monografias.com

  • Un término variable que es " r"

Dicha fórmula me da la energía
absoluta
de un mol de un átomo de cualquier elemento
simple. Dicha fórmula nos dice que la energía
absoluta de un mol de un cuerpo simple solo depende del
término variable que es su radio exterior y no de su peso
molecular.

Nota: El autor de este
trabajo
prefiere hablar de Energías, mejor que de
entalpías.

1-1.- La intensidad no es unidad
fundamental

Además de la fórmula ( 1ª
parte (2.1) ) qMonografias.com= 4.
m. rMonografias.comfMonografias.com; deducimos que la
intensidad no es una unidad fundamental

Sabemos que I = q/t donde I es igual a intensidad
de una corriente
eléctrica y t indica el tiempo.

Su ecuación dimisional será I =
LMonografias.comTMonografias.comMMonografias.com( 1, 1)

1.-2.- Ecuación adimensional de la
tensión

De la misma manera sabemos que E = qMonografias.comr = V. I ; donde V es la
tensión eléctrica e I la intensidad ; luego E =
qMonografias.comr = V. I ; donde V
= E /I =

cuya ecuación dimisional será V =
LMonografias.comTMonografias.comMMonografias.com( 1, 2)

Cálculo de los electrovoltios de un
átomo o molécula

Monografias.comSi
(2,2) lo dividimos por la constante de Faraday 96496 Coulombs
obtenemos los

electrovoltios de ese átomo o
molécula

A continuación en los apartados
nº 2 y 3 voy a recordar los conceptos de la química
que más voy a mencionar y que más voy a intentar
verlos desde otra posición.

Concepto de
ácido y base

2.1-Según Arrhenius

Según Arrhenius : Acido es aquella sustancia que
en disolución acuosa, se disocia dando iones ( HMonografias.comAsí el ácido
clorhídrico se disocia casi completamente en HMonografias.comO, en disoluciones no muy
concentradas:

Base según Arrhenius es aquella sustancia que en
disolución acuosa, se disocia dando iones oxhidrilo (OH)
Monografias.com

En disolución acuosa según Arrhenius los
iones hidrógeno ( HMonografias.comcaracterizan a los ácidos y
los iones (OH) Monografias.coma
las bases. Por el proceso de
neutralización las propiedades de los ácidos
y de las bases se compensan mutuamente: ácido+base = sal +
agua

2.2.-Teoría
de Brónsted – Lowry

Recordemos la teoría sobre el concepto de
ácido y base de Brónsted – Lowry:

Una sustancia se comporta como
ácido cuando cede protones y actúa como base si los
acepta.

Ejemplo de ácido:

El ácido Cl H se comporta como tal frente
al agua porque cede un protón a ésta, que lo recibe
actuando como base y transformándose el agua en
ión oxonio HMonografias.comOMonografias.com

Como ejemplo de base ponemos:

Las bases fuertes se disocian en el agua con formación
de iones (OH).

Son los (OH)los que manifiestan su comportamiento
básico.

Ejemplo:

Por tanto las reacciones ácido/base las podemos
escribir de acuerdo con la teoría de Brónsted
/Lowry de la forma siguiente:

por este motivo estas reacciones reciben el nombre de de
transferencias de protones.

La especie química AH se comporta como
ácido, pues es capaz de ceder un protón a B, que se
comporta como una base; y a la inversa la especie química
BHMonografias.commanifiesta
su carácter ácido, ya que puede ceder
un protón a AMonografias.comque de esta manera se comporta como base. Se
puede afirmar que AH/AMonografias.comforman un par ácido / base conjugado y
B/BHMonografias.comson un
par base / ácido conjugado, por que decimos:

Concepto de
oxidación y de reducción

J.J. Thomson estableció un modelo
químico, mediante el cual todos los enlaces existentes
entre átomos era la consecuencia de una transferencia
completa de electrones de un átomo a otro. Consecuencia de
esto es que unos átomos toman la polaridad positiva y
otros átomos se cargan negativamente.

De estos conceptos se asoció los estados de
oxidación – reducción al estado
eléctrico de cada elemento en un compuesto
determinado.

Lo dicho anteriormente es difícil aceptar
cuando loa átomos se mantienen mediante enlaces
covalentes: FeMonografias.comOMonografias.com

Decimos que el hierro se ha
oxidado (ha ganado oxígeno), pero difícilmente podemos
asumir que haya cedido electrones. Los enlaces entre el hierro
son covalentes por lo que no es posible hablar de iones en este
compuesto.

Definición de proceso redox en función
del cambio del
número de oxidación.

El concepto de número de
oxidación
(Nox) se aplica a elementos
químicos, tanto en combinaciones iónicas como
covalente.

El Nox de un elemento hace referencia al ambiente
electrónico de un determinado elemento cuando se encuentra
combinado con otro y está basado en la magnitud de sus
valores relativos de electronegatividad. En los iones
atómicos, el Nox de un elemento coincide con el de su
carga. Así, en el cloruro de sodio Nox (Na) = +1 y el Nox
(Cl) =–1.

En los compuestos covalentes la determinación del Nox
de cada elemento toma como base la distribución desigual de los electrones
compartidos. Así, en el H Cl, por ser el cloro más
electronegativo del enlace covalente se sitúa
preferentemente en las proximidades de este átomo. El
número de oxidación de un elemento en un compuesto
es la carga que tendría un átomo de ese elemento si
el compuesto del que forma parte, estuviese formado por aniones y
cationes.

Reglas:

  • 1) El Nox de cada elemento libre (no
    combinado con otro) es cero.

  • 2) Por convenio sea ha tomado como potencial
    estándar, como medida de uno de los electrodos, el que
    corresponde al hidrógeno: Nox de cualquier ión
    atómico es igual a su carga. El Nox del oxígeno
    es siempre -2, salvo en los peróxidos, donde es -1 y
    en el OFMonografias.comdonde
    es +2.

  • 3) El Nox de Hidrógeno es +1, salvo en los
    hidruros metálicos es -1.

  • 4) El flúor siempre tiene Nox -1. Los otros
    halógenos (Cl, Br y I ) también poseen Nox -1,
    cuando se presentan como haluros. Cuando se combinan con
    oxígeno poseen Nox positivos.

  • 5) La suma de los números de oxidación
    de todos los compuestos de los elementos de un compuesto debe
    ser cero y un ión debe ser igual a la carga del
    mismo.

Los procesos de
oxidación y reducción son
simultáneos. Siempre existe un elemento que aumenta su Nox
y otro que lo disminuye. La especie química que disminuye
su Nox recibe el nombre de oxidante y la que aumenta su
nox recibe el nombre de reductor.

Cuando se introduce una barra de cinc en una
disolución que contiene iones CuMonografias.comla reacción que ocurre la podemos
representar mediante la siguiente ecuación:

Este proceso de transferencia de electrones puede aprovecharse
para un trabajo eléctrico, es decir podemos fabricar una
pila (pila Daniell)

El electrodo en el que se produce la oxidación se
denomina ánodo, y el electrodo que se produce la
reducción se llama cátodo; luego:

La diferencia de potencial existente entre los electrodos de
una pila, origina una corriente una corriente a través del
cable que une los dos electrodos. El potencial del cátodo
es superior al potencial del ánodo.

La diferencia de potencial existente entre los
dos electrodos de una pila es:

EMonografias.comE
Monografias.comE Monografias.com

Si la reacción redox es espontánea EMonografias.comsu valor proviene de la
concentraciones de iones en disolución que participan en
el proceso, e la temperatura y , en el caso de participar gases
de las presiones parciales de los mismos.

Se llama potencial estándar EºMonografias.comla diferencia de potencial
existente en una concentración 1 molar, a 25º
centígrados y las presiones parciales de los gases es de
una atmósfera..

Si medimos con un voltímetro la tensión de una
pila EMonografias.comE Monografias.comE Monografias.com

Medimos una diferencia de potencial, pero no el valor de E
Monografias.comni tampoco la
tensión que tiene E Monografias.com

Por convenio se ha tomado como potencial de uno de los
electrodos, el que corresponde al hidrógeno:

A este valor por convenio se le ha dado el valor cero.
Monografias.com= 0 V

Comparando con este valor experimentalmente, se determinan los
potenciales del resto de semi reacciones,

4.1.- Qué la reacción se de solo
entre dos elementos químicos simples

En este apartado planteo la relación de
energías existente entre las moléculas cuando se da
una reacción química, y para simplificar lo reduzco
a dos elementos, pero sirve lo mismo si fueran más de dos
moléculas las que reaccionasen para dar uno o varios
compuestos.

Consideremos dos elementos químicos
A y B que cumplen la reacción

Estado (1) En este estudio considero que los
elementos, moléculas o átomos, que intervienen en
una reacción química se encuentran en condiciones
estándar
Estado estándar de una sustancia son
las condiciones que se encuentra dicha sustancia pura a 1
atmósfera y a 25º C.

Los elementos que se encuentran normalmente en condiciones
estándar de 25º C y una atmósfera de
presión, las escribiré poniendo el exponente (a
)
ejemplo AMonografias.comy BMonografias.comSi el elemento está en estado
sólido con un sufijo ( s) y en estado de gas con
una ( g) Así AMonografias.comindica que el elemento está en
condiciones estándar de 25º C y en estado
sólido y BMonografias.comindica que el elemento está en
condiciones estándar de 25º y en estado de gas.

Los elementos químicos su energía total depende
de su radio, como estamos diciendo; como los radios que nos dan
las tablas corresponden a los elementos en condiciones
estándar de 25º C y una atmósfera en estado
covalente. Dicha energía la denominaré E –
(1);
por tanto cuando escriba E– (1) querrá decir
la Energía absoluta del / o de los elementos simples o
compuestos en condiciones
estándar 25º grados
y una atmósfera de presión.

Su diagrama
será:

Energía (1-2) Condiciones para que los elementos
químicos reaccionen entre sí.

Para que dicha unión se de entre los elementos A
y B (o más elementos) es necesario que
dichos elementos se encuentren en estado de gas, y además
que se encuentren en estado atómico, no en estado
molecular.

Para pasar los elementos al estado de elementos excitados,
tiene que pasar por una serie de estados intermedios, donde hay
que suministrarles un incremento de energía

Para el incremento de Energía de disociación,
separación o de sublimación emplearé las
letras E – ( 1 –2) Es decir la E que tengo que
aplicar a los átomos o moléculas para ir del estado
(1) al estado (2)

A los átomos, que les he aplicado la E
–(1-2)
los llamaré átomos excitados y los
representaré con el exponente , así A y B
excitados será A*
y B*.

Una excepción a esta regla es el hidrógeno, en
las reacciones
químicas que desarrollaremos en este trabajo, veremos
que el hidrógeno molecular interviene en casi todos los
casos, en los cálculos con su energía covalente es
decir la que corresponde al estado HMonografias.comEs decir con la E –
(1)
La E absoluta del hidrógeno en estado covalente,
es decir molecular es igual a QMonografias.com0,32 = 2171170 J/m.

Hay veces que los átomos necesitan tener una
excitación superior a la normal, es decir sus
átomos deben estar super excitados. Esto se consigue
suministrando a los átomos la Energía de
ionización E—PI. Dichas energías son
normalmente la primera (I Pi) o la segunda (IIPi)

A los átomos, que les he aplicado la E -Pi los
llamaré átomos super excitados y los
representaré con los exponentes (**) si interviene
(I Pi) y (***) si corresponde a (IIPi), así los
átomos A y B si están super excitados serán
A** (I Pi) y B***(IIPi)

Estado (2) Energía total de los átomos de un
solo elemento químico, excitados y super
excitados.

Cuando escriba E– (2), denominaré
la Energía absoluta de los elemento simples en condiciones
no estándar en estado excitado y super excitado, en estado
gaseoso y sin enlaces ni iónico ni covalente.

Cuando escriba E– (3) expresaré la
Energía absoluta del / o de los elementos simples en
condiciones no estándar (estado excitado) que reaccionan
entre ellos en estado gaseoso, dando origen a nuevos elementos.,
también en estado excitados

Cuando los átomos están "libres",
como en el caso (3) y tienen distinta energía se
atraen y al juntarse los de mayor energía la ceden a los
que tienen menor, pues no todos tienen el mismo radio exterior.
Entonces se atraen (no por que unos tengan carga positiva y otros
negativa) sino porque las energías se reparten para
que todos los átomos tengan la misma.

Resultado de todo ello es que todos los átomos, aunque
sean de distinta clase se igualan, es decir en ese momento todos
tienen el mismo radio exterior.

Pero al igualarse puede suceder dos cosas: 1) Que al
juntarse formen enlace covalente. 2) Que los
átomos queden en forma iónica;
produciéndose entonces, una repulsión entre los
átomos, sean de la misma especie o de distinta
especie.

Este fenómeno es el que pasa en el estado
(3); E(3) , es en este estado cuando se forman las
dos clases de enlaces : covalentes e iónicas

En el enlace covalente la capa exterior de cada átomo,
se une a la de otro (u otros) átomos formando una capa
común que se atraen, mientras las capas más
interiores se pueden repelen. En el estado iónico los
átomos no comparten ninguna capa.

Energía (3-4)

Para pasar los elementos del estado de elementos excitados,
Energía absoluta E–(3) a la Energía
absoluta E- (4)
desprenden energía al ambiente que se
encuentra en condiciones estándar: 25º C y una
atmósfera de presión

A esta energía la denominaré
E-(3-4), es decir la energía entregada al ambiente,
al pasar la reacción química del estado (3),
al estado (4).

Estado (4).- Energía absoluta de los
compuestos en condiciones estándar 25º grados y una
atmósfera de presión, resultantes de una
reacción química.

Cuando escriba E–(4) llamaré a la
Energía absoluta del / o de los elementos simples o
compuestos en condiciones estándar 25º grados y una
atmósfera de presión, resultante de una
reacción química.

4.2 —Formulación de una
reacción química

Consideremos dos elementos químicos
A y B Si reaccionan entre sí
pondré:

Donde Monografias.comH es el incremento de energía,
positiva o negativa, que sufre la reacción, dicho
incremento acabo de decir que lo denomino E- (3-4)

En este trabajo emplearé la siguiente
expresión:

(AMonografias.comE- (1 -2) + IPi) + ½ (BMonografias.comE-(1 -2) = A** + B* = (AB)*
= AB + E- (3-4)

Cuando la molécula es gas, y no sólida o
liquida, hay que tener en cuenta que la molécula sea
biatómica, triatómica,. Pues al pasar al estado de
E –(2) se producirán dos, tres, .átomos de
dicho elemento. Así en la anterior ecuaciones he puesto
½ (BMonografias.comE-(1
-2
), el coeficiente ½, indica que
BMonografias.comes un gas
biatómico y tomo un solo átomo que me produce B*.
Si hubiese puesto (BMonografias.comE-(1 -2) tendría que poner a
continuación 2B*.

4.3– Observación general para todo este
trabajo.

1º .-Problemática sobre el radio de las
moléculas y átomos.

En este trabajo, partimos del concepto que la energía
total de cualquier átomo nos lo da expresión
QMonografias.com/r . Como
QMonografias.comes un valor que
siempre vale lo mismo, resulta que lo que hay que medir es su
radio.

Aquí viene una de las dificultades, como medir
exactamente dicho valor ya que como la fórmula QMonografias.comr , es una expresión
exponencial, la mínima variación en el valor del
radio supone una variación importante de energía
del átomo en estudio.

A continuación represento teóricamente a unos
átomos en estado iónico, y otros en estado
covalente. Los represento para que se vea la dificultad de
determinar cual es el radio de cada átomo.

La química actual para el cálculo de
las energías en una reacción, parte de la siguiente
premisa: Por definición la entalpía de
formación de un elemento en su estado estándar es
cero.

En cambio, en este trabajo estamos partiendo del principio de
que la Energía total de cualquier elemento nos lo da
expresión Q/r . Y como el radio de cualquier
elemento en estado estándar no es el mismo, su E en
este estado no será la misma para cada elemento
químico.

Además el autor de este trabajo, parte del postulado
que todas las órbitas de los electrones, son
esféricas, aunque algún momento pueda
distorsionarse algo .Estas órbitas de energía
forman capas. Cada capa está formada como máximo
por ocho, subcapas. Cada subcapa tiene un eje de giro. Los
números cuánticos determinan la dirección y sentido de cada órbita.
Aunque en el Estado (3- todos las capas al repartir sus
energías tienen el mismo radio, no quiere decir que tengan
los ejes de dichas capas, la misma dirección, sentido y
mismo sentido de rotación. Esta distinta
orientación de los ejes, es la causa que las
moléculas en general, no tengan una configuración
espacial plana.

Nota: El estudio de los ejes de las
órbitas, lo desarrollaré en otro trabajo
posterior.

La química actual, parte de incrementos de
energía, porque no sabe encontrar las energías
totales, por eso parte que la entalpía de formación
de un elemento en su estado estándar es cero. Por lo tanto
los valores obtenidos, por un procedimiento y
el otro no pueden ser iguales.

Consecuencia: De todo lo anterior es que los valores de
las energías, que encontremos o apliquemos en este
trabajo, como hemos dicho en la introducción de la
termodinámica
, no se pretende la exactitud de los
datos
numéricos, sino encontrar nuevos planteamientos
para resolver los problemas que
plantea.

Nuevo
planteamiento del ciclo Born-Haber

El ciclo de BORN-HABER se refiere a que los elementos
químicos que reaccionan son reacciones iónicas. En
este trabajo extiendo dicho ciclo a todas reacciones covalentes o
iónicas. Dicho ciclo está modificado, ya que el
autor de estas líneas trabaja, normalmente, como estamos
diciendo, con energías absolutas, no con incrementos de
Energía como hace el ciclo de BORN-HABER

Diagrama del intercambio de energías en un
ciclo que intervengan dos elementos químicos simples

(AMonografias.comE- (1 -2) + IPi) + ½ (BMonografias.comE-(1 -2) = A** + B* = (AB)*
= AB + E- (3-4)

La Energía máxima, es la
energía mayor que interviene en la reacción
química y es

igual a E- (2) o también a E-
(3);
ya que ambas energías son iguales

Hay que tener en cuenta que como estamos hablando
de un ciclo, las energías pueden considerarse que van
desde E- 1) a E- 4); como de E-4) a
E-1)

El incremento deMonografias.comE que hay que suministrar al elemento
AMonografias.compara ir al
estado (2) será igual a: E = (E (1-2) +
E-Pi
).

El incremento de Monografias.comE que hay que suministrar al elemento
½ BMonografias.compara ir al estado (2) será igual
a: Monografias.comE =
½ (E (1-2)).

Luego los incrementos totales E que hay que suministrar
para pasar al estado (2) serán A**(E (1-2) +
E-Pi).+B
*: ½ (E (1-2).

Ahora bien si estos incrementos de Monografias.comE para pasar al estado (2)
son mayores que la Monografias.comE para pasar del estado (3) al
estado (4), diremos que la reacción es
endoenergética y si por el contrario la E para
pasar del estado (3) al estado (4), es mayor que
los incrementos de Monografias.comE para ir al estado (2) la
reacción química será
exoenergética

Estamos hablando de ciclos, luego se puede ir en sentido
inverso, es decir desde el estado (4) al estado
(1), en este caso si la reacción era
endoenergética si se producía desde el estado
(1) al estado (4), ahora bien, si se produce de
(4) a (1) dicha reacción será
exoenergética.

Y lo mismo, si la reacción es exoenergética si
se produce desde el estado (1) al estado (4), si se
invierte y va desde (4) a (1) dicha reacción
será endoenergética.

Pero este ciclo es un ciclo abierto: no se puede ir
directamente del estado E-4 al estado E-1; ni del
E-1 al E-4. Sino que tiene que seguir si se va del
E-1 al E-4 , tiene que ir del E-1 al
E-2 al E-3 – y al E-4

I para ir del E-4 al E-1, hay que ir del
E4 al E-3, al E-.2 y al
E-1

El porqué
a un enlace lo llamamos covalente o enlace
iónico

Respecto a la energía existente en el medio que se
desarrolla la reacción química hemos dicho que
puede será:

a ) inferior a la estándar b) igual a la
estándar correspondiente al estado (1) c) superior
a la estándar y d) superior a la estándar
pero todos sus átomos están separados y excitados
Sabemos además que la energía de un átomo
viene dado por su radio exterior estable. Supongamos dos
átomos distintos el (a) cuyo radio es rMonografias.comy el (b) cuyo radio
es rMonografias.comAmbos radios
sus valores son a temperatura estándar Supongamos que
dichos átomos son excitados, y una vez excitados el de
mayor energía cede al de menor equilibrándose por
lo que sus nuevos radios exteriores son iguales, ya que sus
energías son iguales. A continuación el nuevo
elemento químico obtenido de la nueva unión, lo
enfriamos a temperatura estándar por la que al perder
energía sus radios aumentaran, aunque seguirán
siendo iguales (R) Puede suceder dos cosas: 1) Que la
nueva distancia entre centros de (a) y (b) igual a
2R
sea menor que la suma de ( rMonografias.comrentonces el enlace
será covalente . No obstante a veces cuando interviene el
hidrógeno, y a veces el oxígeno y el fluor, con
otro elemento del cuarto periodo o superior de la tabla
periódica, si dicha diferencia no es mucho menor el
enlace tiene carácter iónico.

2) Que la distancia 2R sea mayor que la suma de
( rMonografias.comrMonografias.comentonces el enlace será
iónico.

Lo anterior es válido silo intervienen dos elementos
A y B. Pero si son más de dos elementos los
que intervienen en una reacción química por ejemplo
A, B y C puede suceder que A forme un enlace
covalente con B y iónico con C. B
forme un enlace covalente con A y C. Luego C
formará un enlace iónico con A y covalente
con C.

Concepto
verdadero de ácido y base

Partíamos en los apartados anteriores, que todos los
componentes en el estado (3) y (4) tienen la misma
energía, pues las energías de todos los
átomos existentes en el estado (3) se igualan.

En este supuesto de considerar, dos átomos A y
B, solo pueden existir dos posibilidades, que A y
B sean covalentes o sean iónicos.

Cuando entran más de dos átomos ( A y
B) cabe que dentro de la misma molécula existan
enlaces iónicos y covalentes, como acabamos decir.

Cuando una molécula de dos átomos o más
se disuelven en el agua, las que disocian son los átomos
que tienen enlaces iónicos, nunca los enlaces covalentes a
no ser enlaces que estén en el límite de
iónico y covalente (en este caso habrá que
estudiarlos aparte para comprobar si domina más el
iónico o el covalente )

Teniendo lo anterior mente dicho, si tenemos el ácido
clorhídrico ClH, se disociarán: ClH = ( Cl ) + (H)
pero ambos iones tienen la misma energía, al tener el
mismo radio; y como la energía es grande de cada
átomo del ( Cl ) + (H) la llamaremos ácidos
fuertes.

Si tengo I H al disolverse se descompondrá en: IH = (I)
+(H) ambos de la misma energía . Ahora bien el ión
(H) del ClH , tiene mayor energía del ión del (H)
del IH., ya que el radio del ión (H) del ClH tiene menor
radio que el (H) del IH

El Na(OH) se disocia en Na (OH) = (Na ) + (OH) y el K(OH) en
K(OH) = (K) +(OH), pero los iones (OH) del Na(OH) no tienen el
mismo valor que los (OH) del K(OH) , ya que sus radios en cada
caso no son iguales, luego su carácter básico no
será la misma.

Por ejemplo:

El agua no se disocia según la
teoría de Brónsted /Lowry :

HO + HMonografias.comO = HOMonografias.com(aq) + (OH) Monografias.com(aq)

Ácido+ baseMonografias.com= ácido Monografias.com+ base

Ya que esta teoría supone distinta
polaridad y energía., pero esto no es verdad porque si
tuviesen distinta polaridad y energía en el momento de
disociarse reaccionarían entre si, lo que no sucede.

Aplicación
de las fórmulas anteriores en la obtención del
valor de los electrovoltios de algunos elementos simples de la
tabla periódica

Hemos dicho en (1,3) lo dividimos por la
constante de Faraday 96496 Coulombs

obtenemos los electrovoltios de ese átomo
o molécula

Se va aplicar el ciclo energético
explicado en los párrafos anteriores, pero solo obteniendo
las energías E-(1) y E (2)

8.1.–HIDRÓGENO

Datos de partida:

Radio covalente del HMonografias.comigual a 0;32 A , E de D
del H436000 J/mol

Reacción: (H

(1)La E absoluta del hidrógeno en estado
covalente será igual a QMonografias.com0,32 = 2171170 J/m: a esta E de en
(1) tendremos que le corresponde unos electrovoltios =
2171170 / F = 22,5 e/v

——–

Reacción: (HMonografias.comE-D) = H*

Por otra parte, la E energía absoluta del
hidrógeno atómico en (2) 2H será
QMonografias.com0,32 (2171170 J/m)
+ 436000 J/m = 2607170,313 J/mol = 2 H .

Diagrama de energías del
Hidrógeno

Calculo de los e/v :

Además si la E de 2H es 2607170,313J/m tendremos
que le corresponde unos electrovoltios 2QF =2607170,313/ F
= 27 e/v

Si a 2H* le corresponde 27 e/v, y a Hes de 22,5 e/v ; la
diferencia entre 27 e/v menos 22,5 da 4,5 e/v , esto sería
dos átomos de H, para uno solo será 4,25 / 2 = 2,25
e/v que es el valor que encontramos en las tablas hallado
experimentalmente.

————–

– Según las ecuaciones redox oxidación y
reducción

La ciencia
considera como punto de referencia la pila patrón de
hidrógeno, como hemos dicho en el apartado: 3.-
Concepto de oxidación y de reducción,
que:

Se llama potencial estándar EºMonografias.comla diferencia de potencial
existente en una concentración 1 molar, a 25º
centígrados y las presiones parciales de los gases es de
una atmósfera..

Si medimos con un voltímetro la tensión de una
pila EMonografias.comE Monografias.comE

Medimos una diferencia de potencial, pero no el valor de E ni
tampoco la tensión que tiene E Monografias.com

Por convenio sea ha tomado como potencial estándar,
como medida de uno de los electrodos, el que corresponde al
hidrógeno:

Monografias.com

A este valor por convenio se le ha dado el valor cero.
Monografias.com= 0
V

Comparando con este valor experimentalmente, se determinan
los potenciales del resto de semi reacciones.

Pero acabo de poner que según las fórmulas
teóricas obtenemos:

Luego el potencial que resulta como
patrón es el ½ HMonografias.com11,25e/v ,
y no el H Monografias.com( o H*) con un potencial de
2H*=

Este potencial corresponde, como acabamos de ver a la
energía del hidrógeno ½ HMonografias.com= La E absoluta
del hidrógeno en estado covalente será igual a
QMonografias.com0,32 = 2171170
J/m: a esta E de en (1) tendremos que le
corresponde unos electrovoltios QMonografias.comF = 2171170 / F = 22,5 e/v .

Esto va unido a lo que dije en el apartado 4.1 , (que
copio a continuación) Una excepción a la regla que
los elementos químicos al reaccionar con otros tienen que
estar en estado atómico y no covalente o molecular ,es el
hidrógeno, en las reacciones químicas que
desarrollaremos en este trabajo, veremos que el hidrógeno
molecular intervienen en muchos casos, con su energía
covalente es decir la que corresponde al estado HMonografias.comLa E absoluta del
hidrógeno en estado covalente, es decir molecular es igual
a QMonografias.com0,32 = 2171170
J/m.

Nota: Para que los cálculos
numéricos se acordes con los resultados experimentales el
hidrógeno que reacciona no es atómico H*
sino el molecular HMonografias.comParece ser que parte de la energía de
excitación del ( o de los) átomo/s , que reaccionan
con el H se emplea para separar su molécula covalente.

Nota: Vuelvo a repetir que E de en
(1) = 2171170 J/m: es Energía total de la
molécula HMonografias.comasí como E en (2)
será la energía total de 2H =2607170,313
J/mol. De la misma manera sucede en las aplicaciones siguientes:
que E de en (1)

y E de en (2) siempre
serán energías totales.
Así mismo la
fórmula QMonografias.comF nos da electrovoltios totales.

——————-

Radio del radio del H*

Aparte del valor de los 27 e/v; cuando2 H*
tiene la (E—2) le corresponde una Energía
de

260711170 Jm = 2QMonografias.comr; donde deducimos el valor del radio
"r" = 0,532984Ä.

Bohr deduce al aplicar su teoría un valor
para el radio del H* de 0,529 Ä

Energía de ionización del
H*

Mirando las tablas de E de ionización
(E- Pi ) vemos que toma un valor igual a:

1309592 J/mol = QMonografias.comr; donde deducimos el valor del radio
"r" = 0,53053 Ä

Por otra parte , sabemos que 2H* su (E—2)
le corresponde una Energía de

260711170 Jm ; esto dos 2H* , luego un solo
átomo deH*será la mitad es decir 1303585
J/mol.

Conclusión la E del H* (1303585
J/mol) se le puede comparar con su E- Pi

(1309592 J/mol)

No obstante lo dicho anteriormente, en el estudio de las
reacciones químicas, que vamos a estudiar en ninguna
tendré que aplicar la E- H**

8.2.- ESTUDIO DE ALGUNOS ELEMENTOS
ALCALINOS

8.2.-1 Litio

Datos de partida:

Radio del Li (s) igual a 1;23 Ä ,
E de ( 1-2) del Li 136413 J/m

Ecuaciones:

1) Según las ecuaciones redox
oxidación y reducción

2) (LiMonografias.comE-
(1-2
) = Li*

La E absoluta (2) de L* aplicando
QMonografias.com1,23 = 564857 J/m
+ la E de (1-2) 136413J/m = 701270J de Li *

Calculo de los e/v :

701270J divididos por F = 8,2e/v ; pero
los e/v de referencia ½ H es de 22,5 e/v divido entre dos
= 11,25 e/v luego 11,25 /8,2= — 3,05 e/v que nos dan las
tablas.

Fijarse que una cosa es la obtención del
E- (2) del Li*

Y otra la energía E—(1) del
½ HMonografias.com

½ HMonografias.com11,25 e/v –Li 8,2 e/v =– 3,05
e/v

8.2.-2 Sodio

Datos de partida:

Radio del Na (s) igual a 1,54 Ä ,
E de (1-2) del == 373000J/mol.

Ecuaciones:

1) Según las ecuaciones redox
oxidación y reducción

2) (NaMonografias.comE-
(1-2)
+) = Na*

La E absoluta (2) de Na** aplicando
QMonografias.com1,54 = 451152 J/m
+ la E de (1-2) 373000J/m = 824152 J = Na*

Nota: En la obtención
de la (2) del Na* pongo la
E de (1-2)
373000J, esto es debido a que en las tablas
que nos dan los e/v pero no ponen el medio en que se encuentra el
elemento de estudio. Según sea este medio habrá que
poner los valores de
E de (1-2)

Calculo de los e/v :

824152J divididos por F =8,54 e/v ; pero los e/v de
referencia son del ½ HMonografias.comes 11,25 e/v luego 11.25 – 8,54 = — 2,71
e/v que nos dan las tablas.

Fijarse que una cosa es la obtención del
E- (2) del 2Na*

Y otra la energía E (1) del
½ HMonografias.com

½ HMonografias.com11,25 e/v 2Na 8,54 e/v = –2,71 e/v

8.2-3 Potasio

Datos de partida:

Radio del K (s) igual a 2,03 Ä,
E de (1-2) =42200 J/m; Pi = 418400 J

Ecuaciones:

1) Según las ecuaciones redox
oxidación y reducción

2) (KMonografias.comE- (1-2)
+Pi
) = K**

La E absoluta (2) aplicando de K**
= QMonografias.com2,03 = 342254
J/m + la E de (1-2)42200 J/m +Pi 418400 =
802854

Nota: En la obtención de la (2) del K** pongo la
E Pi, esto es debido para luego obtener los e/v del K. En
las tablas que nos dan los e/v no ponen el medio en que se
encuentra el elemento de estudio. Según sea este medio
habrá que aplicar la E /Pi, o no habrá que
tener en cuenta dicha energía.

Calculo de los e/v :

802854 J divididos por F = 8,32e/v ; pero
los e/v de referencia son del1/2 HMonografias.comes de 11,25 e/v luego 11,25 – 8,32e/v =
–2,93 e/v. que es lo que nos dan las tablas.

———–

Fijarse que una cosa es la obtención del
E- (2) del K*

Y otra la energía E—(1) del
HMonografias.com

½ HMonografias.com11,25 e/v –K 8,32e /v = —-2,93
e/v

8.3–.Estudio de algunos elementos ALCALINOS
TÉRREOS

8-3.1 Magnesio

Datos de partida:

Radio del Mg (s) igual a 1;36 Ä ,
E de (1-2) 346020 J/mol.

Ecuaciones:

1) Según las ecuaciones redox
oxidación y reducción

Monografias.comMgMonografias.com2 eMonografias.com= Mg –2,37 e/v

2) (MgE- (1-2) = Mg*

La E del estado (2) (1) Mg*
aplicando QMonografias.com1,36=
510864 J/m + la E de(1-2) 346020J/m = 856884 Jm
.

Calculo de los e/v :

856884divididos por F = 8,88 e/v ; pero
los e/v de referencia son del ½ HMonografias.comes de 11,25 e/v luego 11,25 – 8,88=
— 2,37 e/v. ( que nos dan las tablas)

Fijarse que una cosa es la obtención del
E- (2) del 2Mg*

Y otra la energía E—(1) del
HMonografias.com

½ HMonografias.com11,25 e/v –Mg 8,88 e/v =– 2,37
e/v 8.-2

8-3.-2 Calcio

Datos de partida:

Radio del Ca(s) igual a 1,74 Ä ,
E de(1-2) =608980 J .

——————-

Reacciones

a) Según las ecuaciones redox
oxidación y reducción

b) (CaMonografias.comE-
(1-2
) = Ca*

La E absoluta del del estado (2) de
Ca* aplicando ( QMonografias.com1,74= 199648 J/m +la E de (1-2)
608980 = 808636 J.

Calculo de los e/v :

808636 J divididos por F = 8,38 e/v ; pero
los e/v de referencia son del ½ HMonografias.comes de 11,25e/v luego 11,25 – 8,38 =
2,87e/v. nos sale un valor que nos dan las tablas.

Fijarse que una cosa es la obtención del
E- (2) del Ca*

Y otra la energía E—(1) del
½ H Monografias.com

½ HMonografias.com11,25 e/v –Ca 8,88 e/v =– 2,87
e/v

———————-

8-3.-3Bario

Datos de partida:

Radio covalente del Ba igual a 1,98 Ä
, E de(1-2) =1260600J

Ecuaciones:

1) Según las ecuaciones redox
oxidación y reducción

2) (BaMonografias.comE- (1-2 ) = Ba*

La E absoluta del estado (2) de Ba*
aplicando ( QMonografias.com175448
Jm +la E de (1-2) 630300= 805748 J

….

Calculo de los e/v :

805748 J divididos por F = 8,35 e/v ; pero
los e/v de referencia son del ½ HMonografias.comes de 11,25e/v luego 11,25 – 8,35 =
2,90 e/v. nos sale un valor que nos dan las tablas.

Fijarse que una cosa es la obtención del
E- (2) del Ba*

Y otra la energía E;(1) del
½HMonografias.com

½ HMonografias.com11,25 e/v – Ba 8,35 e/v =– 2,90
e/v

Oxígeno

Datos de partida:

Radio del OMonografias.com0,73 Ä; E de (1-2)del
OMonografias.com497000
J/mol

Ecuaciones: (OMonografias.comE-(1-2) = 2O*

Por otra parte, la E energía
absoluta del oxígeno atómico en (2) 2O*
será QMonografias.com.0,73
+ 497000 J/mol = 1448746 J/mol = 2 O; Un solo átomo
de O* =724373J/m

J/mol que le corresponde un radio de QMonografias.com(724373 J/mol)= 0.959
Ä

Estudio de O**

Ecuaciones:

(OMonografias.comE-(1-2) +
Pi
) = 2O**

PI del O = 1313776 J/mol. La E de O**
será: la de O* 724373J/ J/m + Pi 1313776 = 2038149 J/m.
que le corresponde un radio de Q(2038149 J/mol)= 0.34 Ä

La ley de las
masas es también una relación de
energías

Cuando se trata la ley de las masas, se la
explica como una relación de moles, presiones, … pero se
olvida que también es una relación de
energías.

Supongamos que en un recinto hermético tenemos en
condiciones estándar dos moles de hidrógeno
HMonografias.comSi en el
recipiente introducimos 654000 J, queremos saber, 1º el
equilibrio de
los moles en el recipiente y la constante " K " según "la
ley de las masas". 2º Una vez alcanzado el equilibrio
queremos saber que energía tenemos que añadir al
recipiente para que todos los HMonografias.comse hayan disociado en H atómico.

Ecuación de partida: HMonografias.comg)+ 436000 J/mol = 2H
(g)

La ecuación anterior nos dice que si un mol de
HMonografias.comg) necesita 436000
J/mol , con los 654000 J que hemos introducido se habrán
descompuesto 1,5 moles de HMonografias.comg) que nos darán 3 moles de "H". Luego
después de introducir los 654000 J en el recipiente
tendremos 0,5 moles de HMonografias.comy tres de "H".

1º.- Luego K = (3)/ 0.5 = 18

2º.- La energía que habrá que
añadir para la descomposición de los 0,5 moles que
nos quedan serán 436000 j /2 = 218000 J

Estudio del
AGUA

Datos de partida:

  • a) Hidrógeno: radio
    covalente del HMonografias.com=0,32Ä, E de (1-2) del
    HMonografias.com= 436000
    J/m

  • b) Oxígeno radio covalente
    del OMonografias.com= 0,73
    Ä , E de (1-2) del O=497000J/m,
    Pi = PI del O: 1313776 Julios/ m

  • c) HMonografias.comO Distancia entre centros 0,91 Ä
    la mitad de esta distancia 0,45 Ä,)

d)E- (3-4)(-285,8 Kjulios/mol
(líquido)) o (-241,6KJ/mol (gas))

Ecuaciones : a) HMonografias.com+ ½ O= HMonografias.comO

b) ½ (OMonografias.comE-(1-2+ Pi )+ (HMonografias.comE-(1-2) = 2H* +O** = (HMonografias.comO)* = HMonografias.comO + E- 285,8 Kjulios (3-4)

La E absoluta del estado (2) del 2
H aplicando sabemos que es 2H*= (QMonografias.com0,32 Ä= 2171170 J +436000 = 2607170 J

La E absoluta del estado (2) . Para
O**: ½ QMonografias.com0,73 + 497000 +2Pi 2038648 J/mol (2)) = 2038149
J

La E absoluta del estado (3) (HO
)*=
2607170 +2038149 = 4645319J/mol .

La E del estado (4) es la que tiene en el estado
(3) menos la E que desprende desde el estado
(3) al (4) : si pasa a líquido 285800J/mol;
4645319 –285800 = 4359519 J/m

Radio del agua es : 1453173 J =.QMonografias.com/ r donde "r" =0,478 Ä
; experimentalmente radio =0,479 Ä

—————————

Estudio energético del agua

La E absoluta del estado (1) del
H=2171170J/m

La E absoluta del estado (1) del
½ OMonografias.com475873 J

La suma de de en el estado (1) HMonografias.com2171170 J + ½
O
475873 J = 2647043J

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 hidrógeno y el
oxígeno sería cero, en cambio aplicando la
teoría de energías totales es de 2647043J J, como
acabamos de comprobar.

————-

Energía de cada átomo

Las E de los átomos de
HMonografias.comO acabamos
de ver en el estado (4) son de1513632 J

Luego la E absoluta del estado (1)
del ½ HMonografias.com=1085585 J/m pasa a de1453173 J ; en el
estado (4)

Luego la E absoluta del estado (1) del
½ OMonografias.com475873 J pasa a de1453173 J; en el
estado (4)

Estudio del Nox

La E absoluta del estado el
Hidrógeno en el estado (2) se ha excitado al estado
2 H*

(HMonografias.comE-(1-2) = 2607170 J; luego H*
será la mitad = 1303585 J

La E absoluta del estado el oxígeno
en el estado (2) se ha excitado al estado O**

½ (OMonografias.comE-(1-2+ Pi )= 2038149 J

Diferencia de E en el estado (2)
2H*2607170J – O**2038149= 569021 J

Nos fijamos la diferencia entre el
hidrógeno y el oxígeno se ha reducido mucho entre
las E del estado (1) y el estado (2)

Un solo H* = 1303585 J; Un solo O**2038149
J ; luego O** es el doble ( aproximadamente) que el H*.

Recordemos lo dicho en párrafo
sobre el concepto de número de oxidación
(Nox) El Nox del oxígeno es siempre -2, salvo en
los peróxidos, donde es -1 y en el OFMonografias.comdonde es +2.

El Nox de Hidrógeno es +1, salvo en
los hidruros metálicos es -1.

Vemos como el Nox del oxígeno es el doble que del
hidrógeno como el O** es el doble que el H*. Pero hay que
fijarse que las E tanto de O** como H* son totales,
no incrementos de E a partir de las condiciones
ambientales de 25º C y una atmósfera de depresión

11.-3.;Estudio de los enlaces del agua

En datos de partida hemos dicho que:HMonografias.comO Distancia entre
centros D –( O-H) = (r" =0,478 x2)=0,956 Ä

El radio de HMonografias.comes 0,32 Ä y el del OMonografias.comes 0,73 Ä ;
luego 0, 32 + 0,73 = 1,05 Ä, luego como 1,05Ä es
mayor que 0.956 Ä , luego será covalente como sabemos
que es experimentalmente.

Pero 1,05 –0,956 = 0,094 Ä luego como la diferencia
es pequeña el enlace covalente no será muy fuerte.
Es decir está entre la frontera del
enlace covalente – iónico. Esta propiedad hace
que sea un buen disolvente de las moléculas con enlaces
iónicos.

La estructura del
HMonografias.comO es
:

Angulo H-O- H =104,52 º

Seno de 104,52 = ( H –H )/2 . (O-H)

Luego la distancia ( H-H ) es igual a 1,44
Ä

La distancia (1,44 Ä) es mayor que 0,32:A ( H+ 0,72Ä
(OMonografias.comluego ( H-H) es
un enlace iónico. La distancia 1,44Ä entre
(H—H) crea un dipolo que actúa sobre las otras
moléculas iónicas que se disuelven en el agua.

La energía de este dipolo y sobre todo que el
enlace entre el hidrógeno y el oxigeno
esté entre el límite covalente –
iónico, es la causa que el agua sea tan buen disolvente de
sustancias iónicas.

Además la energía de los átomos de agua,
tienen mucha energía que en contacto con otros
átomos y moléculas, tienen a cederle por lo que
favorece que sea tan buen disolvente aunque las moléculas
no sean iónicas.

Clase de reacción

El incremento de la energía Monografias.comE de H = 436000 J ;
Monografias.comE de ½ O =
½ ( 497000+IPi 2038648 J) = 1267824 J

Total Monografias.comE del hidrógeno y el oxígeno para
ir al estado (2) 436000 J +1267824 J = 1703824 J.

E de ir de (3-4) = 285800 J ; Como TotalMonografias.comE ( 1-2) es mayor
queMonografias.comE de ir de (3-4)
la reacción será endoenergética

12.- El agua líquida pura, es el mejor
, más barato y menos contaminante combustible que
existe.

Dijimos en unos de los párrafos anteriores, que estamos
tratando de energías totales, y que además, hay que
tener en cuenta que como estamos hablando de un ciclo, las
energías pueden considerarse que van desde E- 1) a
E- 4); o que se desplazan desde E-4) a
E-1)

Si nos fijamos, en el ciclo energético del agua si
vamos desde E-4) a E-1)

Tendremos que por cada mol de HO ( 16 gramos) si le aplicamos
una Energía a presión en un cilindro de 285,8 K
julios /mol la E-3-4) estaremos en el estado
energético E-3 ) (HMonografias.comO)* si de este estado pasamos al E-1) es decir
a HMonografias.comy ½
O
Monografias.comse desprende
436000 por el HMonografias.com; y
½ ( 497000 +2Pi 2038648 J/mol ) =1267824 J por ½
O
luego en total 436000 +1267824 =1703824 J.

Conclusión 1703824 J — 285800 J = 1418024 J tendremos
que por cada mol de HMonografias.comO ( 16 gramos).

Además los HMonografias.comy ½ Oque irían a la
atmósfera no serían gases contaminantes sino que la
purificarían.

Nota: Hace unos años en Valencia
(España)
unas personas jóvenes consiguieron comprimiendo
solo unas gotas de agua en un cilindro que el embolo se
moviese. Asombrados por el descubrimiento unos siguieron adelante
con el experimento y otros temerosos no quisieron saber nada del
asunto. Los que decidieron seguir adelante murieron al poco
tiempo por causas poco claras. Los únicos que viven son
los que abandonaron el proyecto.

El
hielo

Energía para pasar un mol de HMonografias.comO a 100º a un mol de
hielo

Hemos visto, en el articulado anterior que la E del
HMonografias.comO en el estado
(4) líquida era La E del estado (4) =
4360018 J/m ; Esta energía la el agua a 100º grados
centígrados.

Para pasar un mol de HMonografias.comO a 100º a un mol de hielo, la
energía que habrá que disipar dicho mol de agua
será:

  • a) E de HO desde 100º a 0º . Sabemos
    que E = m. c, Monografias.comt
    ; donde m es la masa del mol de HMonografias.comO que es 18 gramos,
    c su calor específico 4184 J/ m y Monografias.comt el
    inérvalo de grados que en este caso es 100,

Partes: 1, 2, 3, 4, 5, 6
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