Entalpia De Formacion

ENTALPIA DE FORMACIÓN
 
1.   OBJETIVOS
 
Determinar la entalpía de formación del cloruro de amonio sólido, nitrato de amonio o del sulfato de amonio a partir de datos experimentales y literales.
 
1.            INFORMACION BASICA
 
Cuando un cambio ocurre en un sistema químico, el calor es transferido. La cantidad de calor ganado o perdido en una reacción química puede ser calculadade datos experimentales.
       
El calor liberado o absorbido como consecuencia de una reacción química es llamado. La “variación de entalpía”  de la reacción y se le da el símbolo∆H. Por ejemplo, cuando una mol de cloruro de potasio es disuelta en agua, 4.1 Kcal de calor es absorbido por el agua y el cloruro de potasio. La entalpía de disolución del  cloruro de potasio en agua,  ∆H, esentonces de 4.1 Kcal/mol.
 
La entalpía de formación de una sustancia (∆H1)  es la variación de la entalpía cuando un mol de una sustancia es formada a partir de sus elementos constituyentes en sus estados normales. Las condiciones del estado normal son 25ºC y una atmósfera depresión.  La entalpía de cualquier elemento en su estado normal se la ha asignado arbitrariamente el valor de cero.La entalpía normal de formación se designa por  ∆Hfº
 
Generalmente los datos de laboratorios para calcular la entalpía de formación directamente no pueden obtenerse, o solo en un equipo complejo. Sin embargo, la entalpía de formación puede calcularse indirectamente usando la ley de la sumatoria de calor constante, algunas veces conocida como Ley de Hess.
 
Esta establece que a presiónconstante, la variación de entalpía asociada con un proceso es la misma ya sea que la reacción ocurra en una  o varias etapas. La variación  de entalpía asociada con un proceso no depende de la forma en que se desarrolle la reacción, sino que depende únicamente del estado inicial y final del sistema. Por consiguiente, para un proceso dado las variaciones de entalpías positivas o negativas delas etapas individuales pueden ser sumadas para obtener la variación de entalpía  neta del sistema.
 
Por ejemplo: considere la formación hipotética de una sustancia AB como se muestra en el diagrama de la figura. Hay dos formas posibles de reacción para dar la sustancia AB.
 
FORMA 1:   A  +  B -------  AB                  ∆H1
FORMA 2: A  +  C -------- AC                   ∆H2                                 AC + B ------ AB + C           ∆H3
                      A    +   B ------ AB        ∆H2 + ∆H3
 
                                               
 

                               
 
 

La entalpía de formación de AB por la Forma 1  es dada por ∆H1 , mientras que la entalpía de formación por la Forma 2, es la suma de ∆H2   y  ∆H3 . En ambos casos, la entalpía deformación de AB es la misma.
 
La reacción para la formación del cloruro de amonio sólido a partir de sus elementos no puede ser llevada a cabo fácilmente en el laboratorio. Esta reacción puede ser representada por:
              ½ N2 (g)  +    2 H2 (g) + ½ Cl2 (g) ----NH4Cl (s)                             ∆H1    (Ecuación 1)
 
Donde ∆H1 es la variación de entalpía por mol de cloruro deamonio sólido formado. La formación del cloruro de amonio sólido puede ser considerada como que ocurre en un determinado número de etapas. Teniendo en cuenta cada una asociada a una variación  de entalpía como se muestra en la Tabla 1. Esencialmente este procedimiento nos da:
 
∆H1  = ∆H4+ ∆H7 + ∆H8 + ∆H10
 
TABLA 1. Variación de la entalpía para la formación del cloruro de amoniosólido.
 
     ½ N2 (g)  +    2 H2 (g) ----------- NH3 (g)                                                 ∆H2  (Ecua. 2)
     NH3 (g)   + H2= (l) ------------ NH3(ac)                                                    ∆H3   (Ecua. 3)
 ½ N2 (g)  +   3/ 2 H2 (g) + H2O (l) ----------- NH3(ac)                                 ∆H4    (Ecua. 4)
 ½ H2 (g) +    ½ Cl2 (g) ------------- HCl...