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Diagramas de energia fisica

Gráficos de energía kreisdiagramm

301.1: ¿Qué es la química orgánica? 301.2: Estructura electrónica de los átomos301.3: Configuraciones de los electrones301.4: Enlaces químicos301.5: Enlaces covalentes polares301.6: Estructuras de Lewis y cargas formales301.7: Teoría VSEPR301.8: Geometría molecular y momentos dipolares301.9: Resonancia y estructuras híbridas301.10: Teoría de los enlaces de valencia y orbitales hibridizados301.11: Teoría de la MO y enlaces covalentes301.12: Fuerzas intermoleculares y propiedades físicas301.13: Solubilidad301.14: Introducción a los grupos funcionales301.15: Visión general de los grupos funcionales avanzados

302.1: Reacciones químicas302.2: Entalpía y calor de reacción302.3: Energética de la formación de soluciones302.4: Entropía y solubilidad302.5: Energía libre de Gibbs y favorabilidad termodinámica302.6: Equilibrios químicos y de solubilidad302.7: Ley de velocidad y orden de reacción302.8: Efecto del cambio de temperatura en la velocidad de reacción302.9: Reacciones de varios pasos302.10: Energía de disociación de enlaces y energía de activación302.11: Diagramas de energía, estados de transición e intermedios302.12: Predicción de los resultados de las reacciones

Gráficos de energía

Estándar: Energía – A. La energía interviene en todos los procesos físicos y químicos. Se conserva y puede transformarse de una forma a otra y en trabajo. En los niveles atómico y nuclear, la energía no es continua, sino que existe en cantidades discretas. La energía y la masa están relacionadas mediante la ecuación de Einstein E=mc2.

SC.912.P.10.In.1: Identificar ejemplos de energía que se transforma de una forma a otra (cantidad conservada). SC.912.P.10.Su.1: Reconocer las transformaciones de energía que ocurren en la vida cotidiana, como la energía solar en electricidad. SC.912.P.10.Pa.4: Identificar los materiales que proporcionan protección (aislamiento) del calor.

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Los alumnos compiten entre sí para diseñar y construir una montaña rusa con tubos aislantes y cinta adhesiva que permita a una canica viajar desde el principio hasta el final con la menor velocidad media. Al hacerlo, los alumnos aprenden las diferencias entre distancia y desplazamiento, velocidad y rapidez, y energía potencial y cinética. También examinan la Ley de Conservación de la Energía y los conceptos relacionados con la fuerza y el movimiento.

Comentarios

Para una reacción o proceso químico, un perfil energético (o diagrama de coordenadas de reacción) es una representación teórica de una única vía energética, a lo largo de la coordenada de reacción, a medida que los reactivos se transforman en productos. Los diagramas de coordenadas de reacción se derivan de la correspondiente superficie de energía potencial (PES), que se utiliza en química computacional para modelar las reacciones químicas relacionando la energía de una molécula(s) con su estructura (dentro de la aproximación de Born-Oppenheimer). La coordenada de reacción es una curva paramétrica que sigue el camino de una reacción e indica el progreso de la misma.

Cualitativamente, los diagramas de coordenadas de reacción (superficies de energía unidimensionales) tienen numerosas aplicaciones. Los químicos utilizan los diagramas de coordenadas de reacción como ayuda analítica y pedagógica para racionalizar e ilustrar los acontecimientos cinéticos y termodinámicos. El propósito de los perfiles y superficies de energía es proporcionar una representación cualitativa de cómo varía la energía potencial con el movimiento molecular para una reacción o proceso determinado[1].

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A menudo, se puede obtener una buena cantidad de información útil sobre el comportamiento dinámico de un sistema mecánico simplemente interpretando un gráfico de su energía potencial en función de la posición, llamado diagrama de energía potencial. Esto es más fácil de conseguir para un sistema unidimensional, cuya energía potencial puede representarse en un gráfico bidimensional -por ejemplo, U(x) frente a x- en una hoja de papel o en un programa de ordenador. Para los sistemas cuyo movimiento se produce en más de una dimensión, es necesario estudiar el movimiento en un espacio tridimensional. Simplificaremos nuestro procedimiento para el movimiento unidimensional solamente.

Puedes ver cómo la energía total se divide entre energía cinética y potencial a medida que cambia la altura del objeto. Como la energía cinética nunca puede ser negativa, existe una energía potencial máxima y una altura máxima que un objeto con la energía total dada no puede superar:

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Consideremos un sistema masa-muelle sobre una superficie horizontal sin fricción, estacionaria, de modo que la gravedad y la fuerza normal de contacto no realizan ningún trabajo y pueden ignorarse ((Figura)). Esto es como un sistema unidimensional, cuya energía mecánica E es una constante y cuya energía potencial, con respecto a la energía cero en el desplazamiento cero de la longitud no estirada del muelle,

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