Formulario FISICOQUIMICA

1ra LEY DE LA TERMODINAMICA LAS LEYES DE LOS GASES

W   pext V 

 p1 v1  p2v 2 (n y T constantes)

W  nRT ln 

 p1

p2



T1

 pV  nRT 

(Ec. de gases ideales)

p

 pT 

 V2   p2  de ga g as ideal)   nRT ln    (Trab. de exp. isotermica rev. de  V1   p1 

(n y p constantes)

T 2

(Ley de Dalton de presiones presiones parciales)

i

i

 pV

 Z  

pV 



nRT

RT  

(Factor de compresibilidad)

2  an   p  2  (V  nb)  nRT  (Ec. de van der Waals) V   

 Z   1 

 B

B



V  V

2



B

 ...

3

(Trabajo de expansion irreversible de una gas)

(Ec. virial)

V 

 Z  1  Bp  C p 2  Dp 3  ... (Ec. virial)

U  q  W  dU  dq  dW    H  U  pV 

(Primera ley de la termodinamica) (Primera ley de la termodinamica) (Def. de entalpia)

 U     T  V    H   c p     T   p cV   

(Capacidad calorifica a volumen constante) (Capacidad calorifica a presion constante )

U  ncV T  

(Cambio de energia interna)

 H  nc p T 

(Cambio de entalpia)

c p  cV   nR

(Diferencia de capacidades calorificas de una gas)

 p V  p2V 2

(Expansion adiabatica reversible reversible de un gas ideal)

  1 1

 

 r H   V  f H ( productos ) -

TEORIA CINETICA DE LOS GASES  E trans 

3 RT 

vrms 

3K BT

 

2 N  A



m

3 2

K BT  (Energia cinetica promedio)

3RT  



M   x

2

 /2 K BT  

dv x 2

 B

3/2

 1   E / K T   2  E 1/2  dE  (Dist. de energia de Maxwell)  e  N   K BT    B

8K BT

c

m

 Z1   Z N  

m

2 d 2 c 2 2

 M 



2 T 

 N     V  

2 d ( N / V ) mc

3 2 d 2 M 2 M 1

 U   cV      T  V  e

 E / K BT 

(Velocidad media o premedi o) (Velocidad mas probable) (Frecuencia de colisiones)

V 

 d 2 c 

2



M 

 N 

1

  

 N 1

8 RT  



8K BT

cmp 

 N 2

 r H 2  r H1  c p (T2  T 1 ) (Ley de Kirchhoff)  r  H    EE ( reactivos)   EE ( productos ) (Entalpia de reaccion estandar)

(Distr. de velociades velociades de Maxwell)

3/2

dN 

r2

H (reactivos)

(Raiz de la velocidad cuadrada media)

 m   mc  /2 K T    4 c 2  dc (Distr. de rapidez de Maxwell)  e  N  2 K BT  

dN

r1

 f

1/2

 m   mv   e  N  2 K BT  

dN

  

V 

(Entalpia de reaccion estandar)

2

(Numero de colisiones binarias)

2da LEY DE LA TERMODINAMICA S  K B ln( ln(W )

 V   (Cambi bio o de entr entrop opia ia debi debido do a exp. exp. isot isot.. de de un gas) gas) S  nR ln  2  (Cam  V 1  S   dS  

qrev

(Def. termodinamica de la entropia)

T 

eficiencia 

T2  T1 T2

(Ley de distribucion de Boltzmann)

T 1 T 2

(Efi (Efici cien enci ciaa term termod odin inam amic ica) a)

T  f 

 vap H 

(Cambio de entropia debido a la evaporacion)

T  f 

 T   S  S2  S1  nC p ln  2   T 1  T 

(Capacidad calorifica a volumen constante)

1

Suniv  S sist  S alr    0 (Segunda ley de la termodinami ca)  mix S   R[nA ln( x A)  nB ln( x B)] (Cambio de entropia deb ido a mezclado isot.)   H  (Cambio de entropia debido a la fusion)  fus S    fus  vap S  

(Leyes de Graham de difusion y efusion)

(Def. termodinamica de la entropia)

T  dqrev

(Trayectoria media libre) (Viscocidad de los gases)

(Ec. (Ec. de Bolz Bolzma mann nn))

S  ST   S 0   0

C  p T 

dT  

(Cambio de entropia debido a calentamiento a presion ctte) (Entropia de tercera ley)

 r S   V S ( productos )  V S (re activos )

(Entropia estandar de reaccion)

LAS ENERGIAS DE GIBBS Y DE HELMHOLTS Y SUS APLICACIONES G  H TS   (Def. de la energia de Gibbs) dGsis  0

(A T y p constantes)

 A  U  TS 

(Def. de la energia de Helmholtz)

dAsis  0

(A T y V constantes)

 A  U  T  S  (A T y V constantes)  A  Wrev (Cuando A se relaciona con trabajo maximo) dU  TdS  pdV   (Cuando se combinan la 1ra y la 2da leyes de termodinamica) dG  Vdp  SdT   (Depen dencia de G de T y p) G=Wel ,max (Cuando G se relaciona con el trabajo electrico)  r G    V  f G ( prod )   (Cambio de la energia estandar de Gibbs en una reaccion) -

V 

 f

G (reac )

   G / T   H     2 T T    p

(Ec. de Gibbs - Helmholtz)

(Regla de fases)

 U   S    T    l T  l T 

 f  

 1000cm3  m    k  c      0  0   0 1





F  

(Fuerza restauradora de una banda de hule estirada)

1

( c) 

k 0  0 2

(Conductancia molar o equivalente) (Ley de Kohlrausch de imigracion independiente)

1

(Ley de dilusion de Ostwald)

0

q Na qCl 

(Ley de Coulumb)

4 0 r 2

m  (mv  mv )1/ v v

(Molalidad ionica media)

v 1/ v

a   ( a a  )

(Actividad ionica media)

a     m

(Definicion de   )

v

v  1/ v

   (    )  I 

  p  G  nRT ln  2  (Cambio en G debido al cambio en p)   p1    p  G  G  RT ln     (Energia molar de Gibbs de un gas)  1_ bar  dp  H   (Ec de Clapeyron) dT  T V    p   H  (T2  T 1 ) ln  2   (Ec. de Clausius - Clapeyron)   p1  R T1T 2  H   ctte ln( p )   (Ec. de Clausius - Clapeyron)

 RT   f  c  p  2

SOLUCIONES ELECTROLITICAS

1 2

m z

(Coef. de la actividad ionica media)

2

(Fuerza ionica)

i i

i

log   0.509  z z log log

S  S 0 S  S 0

I 

 0.509  z z

(Ley limite de Debye-Hückel)

I  (Efecto salino primario)

  k I 

(Efecto salino secundario)

EQUILIBRIO QUIMICO

 r G    RT ln Kp

(Rel. entre r G  y Kp )

 r G  r G   RT ln Q   

 f 

(Cambio de energia Gibbs de una reac.) (Coef. de fugacidad)

 p

 r H   T2  T1     (Ec. de vant Huff) K1 R  T2T1     H  r S   ln K    r (Ec. de vant Huff) ln

K2



 R

R

SOLUCIONES NO ELECTROLITICAS V  n1V1  n2V2 

(Volumen de una solucion)

 G    ni T Pn

Gi   i  

(Def. de potencial quimico)

i i i

 mezG  nRT ( x1 ln x1  x 2 ln x2 ) ( Energias de Gibbs del mezclado)  mez S   nR ( x1 ln x1  x2 ln x2 ) (Entropia del mezclado) pi   xi p i *

(Ley de Raoult)

U1 (l )  U 1* ( l)  RT ln x1

(Pot. quimico del ste en soln. ideal)

 p2  kx2

(Ley de Henry)

 p2  k m

(Ley de Henry)

a1 

 p1 * 1

 p

a1   1 x1

(Actividad del disolvente) (Def. del coeficiente de actividad)

U 2 (l )  U 2 (l )  RT ln a 2 U 2 (l )  U 2 (l )  RT ln

 p  x2 p1* T  kb m2 T  k f  m2    MRT 

m2 m0

(Pot. quimica del sto. en una soln. real) (Pot. quimica del sto. en una soln. real)

(Reduccion de la presion de vapor ) (Elevacion del punto de ebullicion) (Elevacion del punto de ebullicion) (Presion osmotica)

ELECTROQUIMICA  E   Ecato do  E a no do

 r G  vFE  E     E   

 r G

(Rel. r G con la Fem de una celda)



(Rel.  r G con la Fem estandar de una celda)

vF   RT ln K 

(Rel. E  con la constante de equilibrio)

vF  c

d 

a  A

b

aC a D

 E  E  

 RT 

 E  E  

0.0257V 

vF

(Fem estandar de una celda)

ln

(Ec. de Nernst)

a aB

v

  E    r S   vF    T   p

ln

c

d 

a

b

aC aD a A aB

(Ec. de Nernst 293K)

  el coef, de temp de E  ) (Rel. r S  con

  E    r  H    vFE   vFT    (Cambio entalpia std. de reac. electroq.)  T   p