Calor de una reaccion

TERMOQUÍMICA
Calores de reacción
Todas las reacciones químicas están acompañadas ya sea por una absorción o una
liberación de energía, que en general se manifiesta como calor. La Termoquímica es la parte de la
Termodinámica que estudia los cambios de energía en las reacciones químicas.
El calor de una reacción química es el calor intercambiado en el curso de la reacción
considerada, o, enun sentido más general, es igual al cambio de entalpía del sistema cuando la
reacción ocurre a presión constante. En general, este calor de reacción depende no sólo de la
naturaleza química de cada producto y cada reactivo, sino también de sus estados físicos.
Con el fin de uniformar la expresión de resultados y valores, se ha hecho necesario definir
un calor estándar de reacción, que puede serconsiderado como una propiedad característica de
la reacción, y a partir de la cual se puede calcular calores de reacción bajo otras condiciones. Se
define el calor estándar de reacción como el cambio de entalpía resultante del proceso de la
reacción, bajo una presión de 1 atm, comenzando y terminado con todos los materiales a la
temperatura de 25°C. Por ejemplo:
Se coloca en un calorímetro,a presión constante, 1 mol de átomos de Zn (65,38 g) con
2073 g de una solución acuosa 1,0 m de HCl (es decir 2,0 moles de HCl) a una temperatura
inicial de 25°C. Durante el curso de la reacción, el sistema aumentará de temperatura, se
desprenderá hidrógeno gaseoso, y se formará una solución acuosa 0,5 m de cloruro de zinc.
Cuando la reacción se ha completado, la solución resultante y el gashidrógeno pueden ser
enfriados a 25°C nuevamente. Si no ha tenido lugar evaporación de agua, se determinará que del
sistema deben extraerse 34900 cal para restablecer la temperatura de 25°C. La cantidad medida
de calor desarrollado representa el calor estándar de reacción para esta reacción en particular, a
presión constante (atmosférica) para las concentraciones indicadas.
Cuando se liberacalor en una reacción , se dice que la reacción es exotérmica; cuando se
absorbe calor es una reacción endotérmica.
Usando la nomenclatura convencional, la reacción del ejemplo citado se simboliza de la
siguiente manera
Zn (s) + 2 HCl (m = 1,0) ⎯⎯→ ZnCl2 (m = 0,5) + H2 (g) (1,0 atm)
(1)
donde ΔH= -34900 cal /mol; y es el calor de reacción ( o cambio de entalpía) a 25°C y 1 atm.
Su signonegativo establece, por convención, que la reacción es exotérmica.
Los calores de reacción pueden determinarse por mediciones calorimétricas, en los casos
en que éstas pueden realizarse en forma rápida y completa. Algunos calorímetros operan
isotérmicamente añadiendo o extrayendo calor del sistema para mantener la temperatura
constante.
Otros actúan adiabáticamente, usando un sistema aislante. Eltipo más corriente consta de
un recipiente aislado, con agua, dentro del cual se produce la reacción. El calor desarrollado o
absorbido modifica la temperatura del agua, la cual se mide. La cantidad de calor resulta igual al
producto de la capacidad calorífica total del calorímetro por la variación de temperatura, pero para
mediciones aproximadas, basta con tener en cuenta sólo la masa delagua y su calor específico
que es igual a 1 cal/ g °C, despreciando el calor absorbido por el calorímetro es decir,
despreciando su capacidad calorífica.
Los calores de reacción también pueden calcularse a partir de datos de calores de
combustión o de formación; en este caso, el calor estándar de reacción (o cambio de entalpía) es
igual a la suma algebraica de los calores estándar de formaciónde los productos menos la suma
algebraica de los calores estándar de formación de los reactivos; esto es, multiplicados todos
estos calores de formación por los respectivos coeficientes estequiométricos.
ΔHº reacción = Σ ΔHºf (productos) - Σ ΔHºf (reactivos) a 25° C (2)
El calor molar estándar de formación de un compuesto (ΔHºf) representa el calor de
reacción cuando se forma un mol de...