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# Termoquímica, cinética y equilibrio: temas, ideas clave y simuladores

> Química física: entalpía y ley de Hess, entropía y energía libre de Gibbs, velocidad de reacción, orden y ecuación de Arrhenius, catalizadores, constante de equilibrio, cociente de reacción, principio de Le Châtelier, ácidos y bases, solubilidad y propiedades coligativas.

Ante cualquier reacción química hay tres preguntas: **cuánta energía** intercambia, **si ocurrirá** sola y **a qué velocidad**, y **hasta dónde** llegará. Las responden la termoquímica, la cinética y el equilibrio químico. Son la parte de la química que conecta con la física y la que más se usa en la industria, desde la síntesis del amoniaco hasta el diseño de baterías y fármacos.

## Las ideas clave del bloque

### Energía: entalpía

$\Delta H < 0$ en las reacciones exotérmicas (desprenden calor) y $\Delta H > 0$ en las endotérmicas. Se calcula con entalpías de formación (productos menos reactivos) o combinando reacciones con la **ley de Hess**.

### Espontaneidad: energía libre

$\Delta G = \Delta H - T\Delta S$. Una reacción es espontánea si $\Delta G < 0$. El orden importa: una reacción endotérmica puede ser espontánea si aumenta mucho la entropía y la temperatura es alta.

### Velocidad: cinética

$v = k[A]^m[B]^n$, con órdenes que se miden experimentalmente. La constante $k$ crece con la temperatura según **Arrhenius**, y los **catalizadores** la aumentan bajando la energía de activación.

### Hasta dónde: equilibrio

En el equilibrio, $Q = K$. **Le Châtelier**: si se perturba el sistema, evoluciona para contrarrestar la perturbación. Solo la temperatura cambia el valor de $K$.

| Pregunta | Magnitud | Si es negativa o pequeña… |
| - | - | - |
| ¿Desprende calor? | $\Delta H$ | Exotérmica |
| ¿Ocurre sola? | $\Delta G$ | Espontánea |
| ¿Es rápida? | $E_a$, $k$ | Con $E_a$ pequeña, rápida |
| ¿Se completa? | $K$ | Con $K$ pequeña, casi no avanza |

## Orden recomendado

**1. Termoquímica**

Entalpía, ley de Hess, entropía y energía libre de Gibbs.

**2. Cinética química**

Velocidad, orden, vida media, Arrhenius y catalizadores.

**3. Equilibrio químico**

Kc, Kp, cociente de reacción y Le Châtelier.

**4. Ácidos y bases**

pH de ácidos fuertes y débiles, hidrólisis, tampones y valoraciones.

**5. Solubilidad y Kps**

Producto de solubilidad, precipitación e ion común.

**6. Propiedades coligativas**

Crioscopia, ebulloscopia y presión osmótica.

## Temas de este bloque

> [card] [Termoquímica](https://apuntes.simulab.es/quimica/fisicoquimica/termoquimica.md)
>
> Termoquímica explicada: reacciones exotérmicas y endotérmicas, entalpía de reacción y de formación, ecuaciones termoquímicas, ley de Hess, energías de enlace, entropía, segundo principio, energía libre de Gibbs y espontaneidad de una reacción, con ejemplos resueltos.

> [card] [Cinética química](https://apuntes.simulab.es/quimica/fisicoquimica/cinetica-quimica.md)
>
> Cinética química explicada: velocidad de reacción, ley de velocidad, orden de reacción, constante de velocidad, ecuaciones integradas de orden 0, 1 y 2, vida media, teoría de colisiones, energía de activación, ecuación de Arrhenius, catalizadores y mecanismos de reacción, con ejemplos resueltos.

> [card] [Equilibrio químico](https://apuntes.simulab.es/quimica/fisicoquimica/equilibrio-quimico.md)
>
> El equilibrio químico explicado: equilibrio dinámico, ley de acción de masas, constantes Kc y Kp y su relación, cociente de reacción Q, cálculo de concentraciones en el equilibrio con tabla ICE, grado de disociación, principio de Le Châtelier, equilibrios heterogéneos y relación con ΔG, con ejemplos resueltos.

> [card] [Ácidos y bases](https://apuntes.simulab.es/quimica/fisicoquimica/acido-base.md)
>
> Equilibrios ácido-base explicados: teorías de Arrhenius y Brønsted-Lowry, pares conjugados, producto iónico del agua, pH y pOH, ácidos y bases fuertes y débiles, constantes Ka y Kb, pKa, hidrólisis de sales, disoluciones amortiguadoras (ecuación de Henderson-Hasselbalch), valoraciones e indicadores, con ejemplos resueltos.

> [card] [Solubilidad y Kps](https://apuntes.simulab.es/quimica/fisicoquimica/solubilidad.md)
>
> Equilibrios de solubilidad explicados: solubilidad y curvas de solubilidad, producto de solubilidad Kps, relación entre s y Kps según la estequiometría, cuándo precipita una sal (Q frente a Kps), efecto del ion común, efecto del pH, precipitación fraccionada y aplicaciones, con ejemplos resueltos.

> [card] [Propiedades coligativas](https://apuntes.simulab.es/quimica/fisicoquimica/propiedades-coligativas.md)
>
> Propiedades coligativas de las disoluciones explicadas: molalidad, descenso de la presión de vapor (ley de Raoult), aumento ebulloscópico, descenso crioscópico, presión osmótica, factor de Van 't Hoff para electrolitos, cálculo de masas molares y aplicaciones (sal en las carreteras, anticongelante, sueros), con ejemplos resueltos.

## Simuladores relacionados en Simulab

> [card] [Calculadora de pH](https://simulab.es/quimica/ph)
>
> pH, pOH y concentraciones de ácidos y bases.

> [card] [Gases ideales](https://simulab.es/quimica/gases-ideales)
>
> Presión, volumen, temperatura y moles con PV = nRT.

> [card] [Calorimetría](https://simulab.es/fisica/calorimetria)
>
> Calor específico, mezclas y temperatura de equilibrio.

> [card] [Distribución de Boltzmann](https://simulab.es/fisica/distribucion-boltzmann)
>
> El origen microscópico de la entropía y de Arrhenius.


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