La p-toluidina (p-metilanilina) se transforma en m-toluidina (m-metilanilina) a través de las siguientes etapas:
En este segundo vídeo sobre herramientas matemáticas para la termodinámica se obtiene la diferencial total de una función de dos variables, a partir de ella se deduce la derivada inversa y la regla de menos uno.
En este vídeo se repasan algunas herramientas matemáticas muy utilizadas en termodinámica química, como son la definición de derivada y derivada parcial.
Comenzamos el estudio de la termodinámica química con unos vídeos en los que se define el concepto de termodinámica y se introducen los tipos de sistemas termodinámicos. Además, se repasa el concepto de gas ideal y su ecuación de estado. Terminaremos la introducción con algunas cuestiones sobre cálculo diferencial muy utilizadas a lo largo de un curso de termodinámica.
La densidad de un gas ideal puede obtenerse a partir de la ecuación general de estado $PV=nRT$, sin más que reemplazar los moles por el cociente de masa entre masas molecular del gas, $n=\frac{m}{M}$. Obteniéndose:
$d=\frac{PM}{RT}$
Ley de Boyle: a temperatura constante el producto PV se mantiene constante para un gas ideal.
Ley de Charles: a presión constante el cociente V/T se mantiene constante para un gas ideal.
Ecuación de estado del gas ideal: PV=nRT. Relación entre variables termodinámicas P,V y T para gases a muy baja presión cuyas fuerzas intermoleculares son despreciables.
Se define la unidad de masa atomica (uma) como la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12.
El mol se define como la masa en gramos igual al peso atómico o molecular de un átomo o molécula.
La masa molecular se obtiene por suma de las masas atómicas de los átomos que componen la molécula.
En número de Avogadro nos de el número de átomos o moléculas que hay en un mol de cualquier elemento o sustancia.
La temperatura es la variable termodinámica responsable del equilibrio térmico. Dos sistemas termodinámicos alcanzan el equilibrio térmico cuando sus temperaturas se igualan.
La medida de la temperatura se realiza con un dispositivo llamado termómetro. El termómetro consta de un fluido termométrico que se dilata al ser calentado, siendo mercurio el fluido termométrico más habitual.
En el siguiente vídeo describo el calibrado de un termómetro de mercurio.
Los estados de equilibrio de un sistema termodinámico vienen dados por unas variables, llamadas variables termodinámicas o funciones de estado (P, V, T, U, H...). La variación de estas funciones de estado durante un proceso termodinámico no depende del camino seguido, solo depende de los estados inicial y final.
En este vídeo se describen las condiciones para que un sistema alcance el equilibrio termodinámico.