7 OBJETIVOS DIDÁCTICOS ESPONTANEIDAD DE LA REACCIÓN QUÍMICA – Reconocer la espontaneidad de muchos procesos físicos y químicos del entorno inmediato. – Enumerar ejemplos de reacciones químicas que corresponden a procesos espontáneos y no espontáneos. – Relacionar el grado de desorden que caracteriza a un sistema aislado con el concepto de entropía. – Enunciar e interpretar el segundo principio de la Termodinámica a escala de un sistema aislado y a escala del Universo. – Describir la variación de entropía en algunas transformaciones: cambio de temperatura, cambio de estado y disolución. – Medir la variación de entropía de transformaciones simples y enunciar el tercer principio de la Termodinámica. – Definir el concepto de energía libre de Gibbs de reacción e interpretarlo relacionándolo con el trabajo útil que puede obtenerse de una reacción. – Predecir la espontaneidad de una reacción química utilizando como criterio la variación de energía libre de Gibbs. 7 – Calcular la constante de equilibrio de las reacciones reversibles a partir de las variaciones de la energía libre de reacción. – Definición de espontaneidad del cambio físico y químico. CONTENIDOS – Enumeración de reacciones químicas que sean ejemplos de procesos espontáneos y no espontáneos. – Expresión matemática y definición de la entropía. – Interpretación de una experiencia que muestra la evolución del orden y el desorden en un sistema. – Enunciación e interpretación del segundo principio de la Termodinámica. – Evaluación de la variación de la entropía. – Reconocimiento de la variación de la entropía en algunas transformaciones. – Medición de la variación de la entropía. – Definición del tercer principio de la Termodinámica. – Variación de entropía en una reacción química. – Noción de entropía molar estándar. – Determinación de la variación de entropía estándar en una reacción química. – Expresión algebraica de la energía libre de Gibbs de reacción. – Significado de la energía libre de Gibbs. – Cálculo de la energía libre estándar de formación de una sustancia a partir de los valores de variación de entalpía y entropía. © VICENS VIVES – Predicción de la espontaneidad de una reacción química a partir de la variación de energía libre. – Cálculo de la constante de equilibrio de las reacciones reversibles a partir de la variación de energía libre. – Determinación de la entropía de vaporización del agua mediante un procedimiento experimental. 7-2 7 CRITERIOS DE EVALUACIÓN ESPONTANEIDAD DE LA REACCIÓN QUÍMICA – Asegurarse de que el alumnado sabe proponer y reconocer ejemplos de procesos espontáneos y no espontáneos. – Observar que interpretan un diseño experimental dirigido a analizar el grado de orden de un sistema aislado. – Cerciorarse de que conocen el concepto de entropía y lo relacionan con el segundo principio de la Termodinámica. – Detectar si los alumnos evalúan correctamente la variación de entropía de las transformaciones. – Confirmar que el alumnado conoce la variación de entropía en transformaciones con cambio de temperatura, cambio de estado o disolución. – Asegurarse de que saben determinar la variación de entropía de una transformación y expresarla en las unidades adecuadas. – Confirmar que saben enunciar el tercer principio de la Termodinámica describiendo alguna transformación demostrativa de la afirmación que contiene. – Detectar que el alumnado diferencia entre variación de entropía en una reacción y variación de entropía estándar de una reacción. 7 – Constatar que conocen y aplican el concepto de energía libre de Gibbs de una reacción química. – Cerciorarse de que los estudiantes comprenden el significado de la energía libre de Gibbs aplicándolo en casos concretos. – Comprobar que saben definir el concepto de energía libre estándar de formación de una sustancia. – Observar que el alumnado calcula la variación de energía libre estándar de una reacción química a partir de las energías libres de formación de los reactivos y los productos. – Detectar que saben predecir la espontaneidad de una reacción química a partir de su variación de energía libre. – Constatar que los estudiantes saben calcular la constante de equilibrio de las reacciones reversibles a partir de la variación de la energía libre. – Competencia matemática. Se trabaja en tanto que el alumnado debe aplicar expresiones algebraicas relacionadas con parámetros termodinámicos para resolver las actividades propuestas. – Competencia en tratamiento de la información. Se valora la capacidad de interpretar esquemas, montajes experimentales y gráficas relacionadas con la entropía, la entalpía y la energía libre. – Competencia en autonomía e iniciativa personal. Se desarrolla en tanto que el alumnado debe proponer o comprobar hipótesis de acuerdo con los principios termodinámicos que han sido introducidos en la unidad didáctica. – Competencia para aprender a aprender. Se trabaja en tanto que los alumnos y las alumnas deben comprobar las soluciones obtenidas en los ejercicios y analizar la causa de los posibles errores cometidos. 7-3 © VICENS VIVES COMPETENCIAS