Chimica organica/Principi di Termodinamica Chimica: differenze tra le versioni
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'''Una reazione consiste nella formazione o nella rottura di legami chimici''', legami che, come abbiamo visto nel primo capitolo, comportano la compartecipazione di elettroni tra più atomi. Per rappresentare una reazione è perciò conveniente mostrare quali elettroni si spostino e il punto di partenza e di arrivo di tale spostamento. Nelle prime due righe dello schema a destra sono mostrate la '''formazione e la rottura omolitica''' del legame tra gli atomi A e B. Queste consistono rispettivamente nella messa in compartecipazione o sottrazione da parte di A e B di un elettrone ciascuno. Per mostrare che a spostarsi è solo un elettrone si usa la freccia a singola punta. Nella terza riga è mostrata una scissione '''eterolitica''' del legame tra A e B, cioè nella sottrazione dell'intera coppia di elettroni da parte di un solo nucleo. Per rappresentare lo spostamento di una coppia di elettroni si usa la freccia a due punte.
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=== L'entalpia ===
Durante la formazione di un legame chimico, osservata nel primo capitolo, l'energia potenziale degli atomi coinvolti diminuisce grazie all'avvicinamento e alla sovrapposizione degli orbitali fino a raggiungere un minimo alla distanza di legame. La differenza di energia che esiste tra gli atomi separati e gli atomi in forma di molecola è trasmessa dalla molecola in via di formazione all'ambiente circostante. Tale trasmissione è valutata attraverso la misura dell''''entalpia''', una grandezza termodinamica indicata col simbolo H e definita come
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cioè come il prodotto del volume del sistema per la sua pressione, sommata all'energia interna del sistema. L'entalpia, in condizioni sperimentali appropriate, è quantificabile attraverso il calore scambiato dalle molecole con l'esterno, misurato con un [[w:calorimetro | calorimetro ]]. L'unità di misura accettata dal Sistema Internazionale per il calore, e dunque per l'entalpia, è il Joule. Ancora molto utilizzata è la caloria. Una caloria equivale a 4,1868 Joule.
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Il secondo principio della termodinamica introduce l''''entropia''', una funzione di stato che rende conto del disordine del sistema che si sta osservando. Una reazione chimica che comporti un aumento del disordine del sistema nel quale avviene, dunque, determina un aumento di entropia. E' di questo tipo una reazione che porti alla formazione di due molecole a partire da una sola, come nel caso della rottura, omolitica o eterolitica, di un legame. L'unità di misura dell'entropia è J/K.
=== L'energia libera di Gibbs ===
Una caratteristica che è importante conoscere di una reazione ai fini pratici è se questa sia '''spontanea''' nello specifico caso che stiamo prendendo in considerazione. A questo fine l'ingegnere, chimico e fisico statunitense Josiah Willard Gibbs ha messo a punto una grandezza oggi nota come '''energia libera di Gibbs''', definita come
:<math>G = H - T S \;</math>
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Della definizione di energia libera di Gibbs e del criterio di spontaneità non sappiamo che farcene se non definiamo e quantifichiamo entalpia ed entropia.
▲=== Il meccanismo di reazione ===
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|{{Col2_Ch_Org}}|'''Esempio diagramma di energia'''
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