Calor de Reacción

CALOR DE REACCIÓN
Es el calor liberado o absorbido en una reacción a condiciones determinadas. Es una propiedad termodinámica de estado cuyo valor, depende principalmente, de la termperatura de la reacción y se calcula por la diferencia entre las energias químicas de los productos, Ep y los reaccionantes, Er, es decir.
QR = Ep - Er
Cuando la suma de los contenidos calóricos de los productosexcede al de los reaccionantes, la diferencia es la cantidad de calor requerida en la reacción endotérmica y es de signo positivo. Si la suma de los contenidos calóricos de los reaccionantes excede al de los productos la diferencia es la cantidad de calor liberada en la reacción exotérmica y es de signo negativo
Ley de Hess
La Ley de Hess expresa que: "El calor de una reacción es independientedel número de etapas que constituyen su mecanismo y, por lo tanto, depende sólo de los productos (estado final) y reaccionantes (estado inicial)"
La ley de Hess aplicada a la reacción global resultante de la suma del conjunto de etapas que explican su mecanismo, permite calcular el calor de reacción estimando la diferencia entre la suma de los calores totales de formación de los productos y lasuma de los calores totales de formación de los reaccionantes, es decir:
Qor = ∑ np Qof,p - ∑ nr Qof,r
siendo np, y nr
, los coeficientes estequiométricos y Q
0
f,p y Q
0
f,r
los calores de formación de cada uno
de los productos y reaccionantes, respectivamente
Melanio Coronado 2010 TERMOQUIMICA pag. 101
El calor de reacción es la cantidad de energía calorífica que el sistema ha deceder o absorber para que la temperatura del sistema reactivo permanezca inalterada en el cambio reactivos  productos.
Una reacción será exotérmica cuando la exigencia de la permanencia constante de la temperatura durante el cambio reactivos  productos implique la cesión de energía en la forma de calor a los alrededores. Si por el contrario, la anterior exigencia implica la absorción de energíacalorífica por parte del sistema reactivo, la reacción se dice que es endotérmica.






La cuantía del calor de reacción depende de diferentes factores. Algunos de ellos son:
a) Estequiometría de la reacción: Cuando se habla de calor de reacción se entiende que es la energía calorífica intercambiada por unidad de reacción. Así, por ejemplo, si 1 mol de C(s) se combina con 0.5 moles de 02(g) para dar 1 mol de CO(g) (C8graf.) + 0.5 02 (g)  CO(g)) decimos que ha tenido lugar una unidad de reacción y el calor transferido será la mitad que si reaccionaran 2 moles de C con 1 mol de 02 para dar 2 moles de Co.
b) Presión y temperatura a las que se verifique la reacción.
c) Estados de agregación de los reactivos y productos: La cantidad de calor puesto en juego en una reacción depende,lógicamente, del estado físico de las especies químicas que participan en ella. Así, por ejemplo, a igualdad de condiciones de P y T, los calores de reacción de las reacciones:
Son distintos.
El calor de reacción es una cantidad indefinida que depende del camino o proceso seguido por el sistema al pasar de reactivos a productos (el calor no es función de estado), pero si la reacción transcurrea volumen constante o a presión constante, el calor de reacción tiene un valor definido determinado únicamente por los estados inicial (reactivos) y final (productos). En efecto:
Reacción a presión constante. Recordemos la expresión de definición de la función entalpía:


Si en lo anterior consideramos P constante y sólo contemplamos trabajo asociado a una variación de volumen SW = PdV,tendremos



Como vemos, cuando P es constante y no existe otro tipo de trabajo que no sea el asociado a la variación de volumen, dQ es una diferencial exacta (porque coincide con dH).
Reacción a volumen constante. Para aquellas reacciones que transcurren a volumen constante y en las que no existe trabajo útil, el Primer Principio de la termodinámica queda reducido a


(También a volumen...