energia interna
energia interna
Química física
- ca energia interna, n f
- es energía interna, n f
- en internal energy, n
- sbl U
Química física
Definició
Variable extensiva associada als estats d'equilibri termodinàmic d'un sistema macroscòpic que s'introdueix perquè es compleixi la llei de conservació de l'energia.
Nota
-
Segons el primer principi de la termodinàmica, es compleix que: ∆U = q + w. Segons la IUPAC, s'ha de fer servir el conveni de signes que diu que tant el treball com la calor són positius si el sistema els rep, però en enginyeria encara és molt freqüent veure el primer principi de la termodinàmica formulat com ∆U = q − w, en què el conveni de signes per al treball és diferent, ja que aquest es considera positiu quan és el sistema el que dona treball.
La interpretació microscòpica més habitual considera que l'energia interna està associada a l'energia cinètica mitjana de les molècules del sistema i que canvia en funció del volum o pressió i de la temperatura. Més exactament, aquesta interpretació està basada en el fet que, d'una banda, els canvis de volum o pressió, que donen o prenen energia al sistema en forma de treball, modifiquen els nivells energètics de les molècules, i, de l'altra, els canvis de temperatura, que donen o treuen energia en forma de calor, modifiquen la seva població. Així, ambdós fenòmens fan canviar l'energia cinètica mitjana de les molècules.
A partir del segon principi de la termodinàmica, l'energia interna dona un criteri d'espontaneïtat dels processos a sistemes tancats amb parets rígides i adiabàtiques i a entropia constant, en el sentit que l'energia interna ha de disminuir fins a assolir el valor que la faci mínima en el nou estat d'equilibri que li correspongui com a estat final del procés efectuat.
energia lliure
energia lliure
Química física
- ca energia lliure, n f
- es energía libre, n f
- en free energy, n
Química física
Definició
Energia màxima disponible per a realitzar un treball útil, que no sigui en forma de treball d'expansió.
Nota
- El terme energia lliure va ser introduït per H. L. F. von Helmholtz l'any 1882. Quan el procés es realitza de manera isotèrmica, s'utilitza el terme energia de Helmholtz, mentre que si, a més, es realitza de manera isocora, s'utilitza energia de Gibbs.
energia lliure de Gibbs
energia lliure de Gibbs
Química física
- ca energia de Gibbs, n f
- ca energia lliure de Gibbs, n f sin. compl.
- ca funció de Gibbs, n f sin. compl.
- es energía de Gibbs, n f
- es energía libre de Gibbs, n f
- es función de Gibbs, n f
- en Gibbs energy, n
- en Gibbs free energy, n
- en Gibbs function, n
- sbl G
Química física
Definició
Variable extensiva associada al treball útil màxim cedit al medi o al mínim que s'ha de donar al sistema quan el procés es realitza de manera reversible, a temperatura i pressió constants.
Nota
-
Matemàticament, l'energia de Gibbs s'expressa com ∆T, p G ≤ Wútil.
Per exemple, la quantitat màxima d'energia elèctrica que es pot extreure d'una pila quan actua de manera reversible coincideix amb l'energia de Gibbs bescanviada per la pila a temperatura i pressió constants.
L'energia de Gibbs és una funció d'estat que depèn de l'entalpia, la temperatura i l'entropia: G = H − TS.
L'energia de Gibbs va ser introduïda per J. W. Gibbs l'any 1873 com a funció per a descriure l'apropament a l'equilibri en processos a temperatura i pressió constants.
El segon principi de la termodinàmica dona un criteri d'evolució espontània segons l'energia de Gibbs en sistemes tancats que efectuïn processos a temperatura i pressió constants, per als quals l'energia de Gibbs ha de disminuir fins a assolir el valor que la faci mínima en el nou estat d'equilibri que li correspongui com a estat final del procés.
Vegeu també energia lliure.
energia lliure de Helmholtz
energia lliure de Helmholtz
Química física
- ca energia de Helmholtz, n f
- ca energia lliure de Helmholtz, n f sin. compl.
- ca funció de Helmholtz, n f sin. compl.
- es energía de Helmholtz, n f
- es energía libre de Helmholtz, n f
- es función de Helmholtz, n f
- en Helmholtz energy, n
- en Helmholtz free energy, n
- en Helmholtz function, n
- sbl A
- sbl F
Química física
Definició
Variable extensiva associada al treball útil màxim cedit al medi o al mínim que s'ha de donar a un sistema termodinàmic quan el procés termodinàmic es realitza de manera reversible, a temperatura constant.
Nota
-
Matemàticament, l'energia de Helmholtz s'expressa com ∆T A ≤ Wútil.
L'energia de Helmholtz és una funció d'estat que depèn de l'energia interna, la temperatura i l'entropia: A = U − TS.
L'energia de Helmholtz va ser introduïda per H. L. F. von Helmholtz l'any 1882 amb el nom de energia lliure per a tenir en compte la part d'energia útil, ja que una part estava lligada al procés termodinàmic.
El segon principi de la termodinàmica dona un criteri d'evolució espontània segons l'energia de Helmholtz en sistemes tancats que efectuïn processos a temperatura i volum constants, pels quals l'energia de Helmholtz ha de disminuir fins a assolir el valor que la faci mínima en el nou estat d'equilibri que li correspongui com a estat final del procés.
En química de superfícies es pot utilitzar el símbol F per a l'energia de Helmholtz per a evitar la confusió amb el símbol A emprat per a l'àrea.
energia superficial
energia superficial
Química física
- ca energia superficial, n f
- es energía superficial, n f
- en surface energy, n
Química física
Definició
Treball necessari per a incrementar l'àrea d'un material en 1 m2.
Nota
-
Com que les molècules de la superfície estan en un estat diferent de les del sinus de la fase, incrementar l'àrea de la superfície sempre requereix un treball per a vèncer les forces de cohesió.
L'energia superficial lliure, σ = (∂F/∂A)T,V, en què F és l'energia de Helmholtz i A és la superfície, representa el treball necessari per a crear una superfície nova en un procés isotèrmic i isocor. L'energia superficial total, u = (∂U/∂A)T, en què U representa l'energia interna, és el treball i la calor consumits en incrementar l'àrea superficial.
Vegeu també treball de cohesió.
enllaç coordinat
enllaç coordinat
Química inorgànica
- ca enllaç coordinat, n m
- es enlace coordinado, n m
- en coordinate bond, n
Química inorgànica
Definició
Cadascun dels enllaços que es formen entre un lligand i l'àtom central en un complex.
enol
enol
Química orgànica
- ca enol, n m
- es enol, n m
- en enol, n
Química orgànica
Definició
Cadascun dels compostos en què un carboni unit a un grup hidroxil participa d'un enllaç doble carboni-carboni.
Nota
-
L'enol manté un equilibri amb la forma cetònica, desplaçat en la majoria de les ocasions cap a la forma cetònica (vegeu la imatge 1). Així, aquest equilibri està molt desplaçat cap a l'aldehid o la cetona i, en l'addició electròfila d'aigua en medi àcid, està desplaçat a un enllaç triple carboni-carboni. En aquest cas, l'enol és el producte intermediari que es forma inicialment, per bé que per efecte de la tautomeria cetoenòlica evoluciona vers la forma cetònica com a cetona alquil metílica o cetona dialquílica, segons que es tracti d'un enllaç triple terminal o intern, respectivament (vegeu la imatge 2).
Vegeu també forma enòlica.
enolat
enolat
Química orgànica
- ca enolat, n m
- es enolato, n m
- en enolate anion, n
Química orgànica
Definició
Anió que s'obté quan s'ataca un compost carbonílic amb un o més hidrògens en posició α respecte del grup carbonil mitjançant una base forta.
Nota
-
El compost carbonílic és principalment un aldehid, una cetona, un anhídrid d'àcid, un halur d'acil o un èster. S'utilitzen com a bases l'hidròxid de sodi en solució aquosa o un alcòxid en l'alcohol respectiu com a dissolvent, per bé que amb aquestes bases es forma poca quantitat d'enolat, a diferència de quan s'empren bases més fortes com, per exemple, l'amidur (−NH2), l'alquilamidur (−NRH) o el dialquilamidur (−NR2), que converteixen el compost carbonílic en l'enolat, gairebé de manera quantitativa. La càrrega negativa d'aquest anió queda deslocalitzada entre el carboni α i l'oxigen del grup carbonil (vegeu la imatge).
L'enolat és un nucleòfil important que pot donar diverses reaccions amb electròfils. L'alquilació i l'halogenació en el carboni α d'un compost carbonílic són exemples de substitució nucleòfila. En canvi, els diferents tipus de condensacions, les quals reben diferents noms segons l'enolat i el compost carbonílic al qual s'addiciona, són exemples de l'addició de l'enolat a un compost carbonílic.
enolització
enolització
Química orgànica
- ca enolització, n f
- es enolización, n f
- en enolisation, n
- en enolization, n
Química orgànica
Definició
Transformació de la forma cetònica d'un compost carbonílic a la seva forma enòlica.
Nota
-
Mitjançant catàlisi bàsica, l'enolat es forma en baixa concentració si s'utilitza l'hidròxid en solució aquosa o l'alcòxid en l'alcohol corresponent com a dissolvent, però es pot obtenir gairebé de manera quantitativa quan es fan servir bases molt fortes com, per exemple, el diisopropilamidur de liti dissolt en un dissolvent apròtic, en absència d'aire i humitat. D'altra banda, amb catàlisi àcida, l'enol es forma com a resultant de la protonació de l'oxigen del grup carbonil (vegeu la imatge).
Vegeu també tautomeria cetoenòlica.
entalpia
entalpia
Química física
- ca entalpia, n f
- es entalpía, n f
- en enthalpy, n
- sbl H
Química física
Definició
Variable extensiva que equival al bescanvi d'energia en forma de calor a pressió constant.
Nota
-
Matemàticament, l'entalpia s'expressa com ∆p H = qp.
L'entalpia és funció d'estat d'un sistema termodinàmic: H = U + pV, en què U és l'energia interna, p és la pressió i V és el volum.
El segon principi de la termodinàmica dona un criteri d'evolució espontània segons l'entalpia per a sistemes tancats que efectuïn processos a entropia i pressió constants, per als quals l'entalpia ha de disminuir fins a assolir el valor que la faci mínima en el nou estat d'equilibri que li correspongui com a estat final del procés efectuat.
La unitat de mesura de l'entalpia en el sistema internacional d'unitats és el joule, J.
El concepte de entalpia va ser introduït per H. Kamerlingh-Ones l'any 1909.
