El ozono (O3), es una sustancia cuya molécula está compuesta
por tres átomos de oxígeno, formada al disociarse los 2 átomos que componen el
gas de oxígeno. Cada átomo de oxígeno liberado se une a otra molécula de
oxígeno (O2), formando moléculas de Ozono (O3).
A
temperatura y presión ambientales el ozono es un gas de olor acre y
generalmente incoloro, pero en grandes concentraciones puede volverse
ligeramente azulado. Si se respira en grandes cantidades, puede provocar una
irritación en los ojos y/o garganta, la cual suele pasar luego de respirar aire
fresco por algunos minutos.
El
ozono, es el primer alótropo de un elemento químico que fue identificado por la
ciencia, Christian Friedrich Schönbein propuso que fuera un compuesto químico
distinto en 1840, nombrándolo con el verbo griego ozein (ὄζειν, "tener
olor"), a causa del olor peculiar que se observa durante las tormentas
eléctricas.1 2 Recién en 1865 Jacques-Louis Soret determinó la fórmula del
ozono (O3)3 lo que fue confirmado por Schönbein en 1867.1 4
Se descompone
rápidamente en presencia de oxígeno a temperaturas mayores de 100 °C y en
presencia de catalizadores como el dióxido de manganeso (MnO2) a temperatura
ambiente. En condiciones normales, puede demorar varias en reconvertirse
nuevamente en oxígeno.
El
ozono (O3), es una sustancia cuya molécula está compuesta por tres átomos de
oxígeno, formada al disociarse los 2 átomos que componen el gas de oxígeno.
Cada átomo de oxígeno liberado se une a otra molécula de oxígeno (O2), formando
moléculas de Ozono (O3).
A
temperatura y presión ambientales el ozono es un gas de olor acre y
generalmente incoloro, pero en grandes concentraciones puede volverse
ligeramente azulado. Si se respira en grandes cantidades, puede provocar una
irritación en los ojos y/o garganta, la cual suele pasar luego de respirar aire
fresco por algunos minutos.
El
ozono, es el primer alótropo de un elemento químico que fue identificado por la
ciencia, Christian Friedrich
A)Kp = Kc*(RT)^Dn
Siendo:
Kp =
Constante de equilibrio para presiones parciales
Kc =
Constante de equilibrio para concentraciones
R =
0,082 atm*L/(mol*K) Constante de los gases
T =
Temperatura absoluta (K)
Dn =
Variación de los moles de gas según la estequiometría de la reacción.
B)En este tema vamos a estudiar el
modo en que un sistema alcanza el equilibrio material, pero centrándonos en las
causas por las que cambia la composición química del sistema hasta alcanzar el
equilibrio químico. Estudiaremos desde un punto de vista termodinámico las
reacciones químicas, que son procesos irreversibles, aunque nos centraremos en
el análisis del sistema una vez alcanzado el equilibrio, y en cómo podemos
modificar las condiciones de trabajo con el fin de obtener mayor o menor
cantidad de productos.
En un sistema en el que puede cambiar
la composición, las condiciones de espontaneidad y equilibrio vienen dadas por
las ecuaciones de Gibbs. Y en el caso más sencillo,
que es suponer un sistema cerrado y de una sola fase, en el que sólo sea
posible realizar un trabajo P-V, y que se encuentre en equilibrio térmico y
mecánico, la condición de equilibrio material dada por la
expresión:
sistema
cerrado, una sola fase, sólo trabajo P-V y en equilibrio térmico (dT=0) y
mecánico (dP=0)
Por simplicidad, para estudiar cómo
se alcanza el equilibrio químico vamos a suponer que realizamos la siguiente
reacción:
Supongamos que partimos de un sistema
en el que se mezclan distintas sustancias químicas y que al hacer la mezcla, el
sistema no está en equilibrio. Supongamos que la cantidad inicial de A es nA0,
la de B nB0, y la de CnB0.
Al mezclar dichas sustancias se produce una reacción entre ellas, formándose
ciertas cantidades de las sustancias D y E. Para
saber que cantidades de reactivos se han consumido definimos el grado
de avance de la reacción ξ, de modo que cuando a moles
de A, b moles de B y c moles
de C hayan reaccionado para dar d moles de D y e moles
de E, el grado de avance de la reacción será 1. Por lo tanto en
cualquier momento nosotros podemos calcular el número de moles de cada una de
las sustancias.
Por
ejemplo para la sustancia A se aplicaría la ecuación:
y de
forma general para cualquiera
de las
sustancias que intervienen en la reacción:
Si diferenciamos esta última
ecuación, como las cantidades iniciales de reactivos o productos en la mezcla
de reacción, ni0, son constantes y ξi también
es constante, se obtiene: . Y sustituyendo esta
expresión en la condición de equilibrio material se obtiene y como debe cumplirse para cualquier
valor infinitesimal de dξ se tiene que:
condición
de equilibrio químico en un sistema cerrado, una sola fase, sólo trabajo P-V
y en equilibrio térmico (dT=0) y mecánico (dP=0)
