Termodinámica. Entalpía de reacción.


Entalpía de reacción






ÍNDICE:
Resumen y objetivos. 3
Calor como forma de energía. 4
La energía interna. 4
Primera ley de la termodinámica. 4
La entalpía. 5
Entalpía de formación. 6
Entalpía de reacción. 7
Entalpía de reacción a 298 K. 8
Entalpía de reacción a cualquier temperatura. 8
Entalpía de reacción para líquidos ysólidos. 9
Entalpía de disolución y dilución. 11
Entalpía de enlace. 12
Entalpía de combustión. 13
Temperatura de combustión o de llama adiabática. 15
Temperatura de equilibrio de llama. 16
Bibliografía. 17










RESUMEN Y OBJETIVOS:
Las reacciones químicas constituyen el elemento central de multitud de ámbitos y procesos, ya sea a nivel industrial(industrias petroquímica, farmacéutica, alimenticia, producción de energía…), en la biología, o en la misma vida cotidiana.
El estudio de cualquier reacción química implica el estudio del calor puesto en juego en la misma, ya sea calor que absorbe, o calor que cede al medio en el que se produce. Es necesario conocer este calor, tanto a nivel cualitativo (si es cedido o absorbido) como cuantitativo,para tener control sobre los procesos en los que intervienen reacciones químicas (diseño de equipos, seguridad, viabilidad…).
El presente trabajo pretende exponer las posibles formas de determinar el calor asociado a las reacciones mediante el concepto de entalpía, haciendo referencia a las diferentes denominaciones que esta puede recibir en función del tipo de reacción que tenga lugar.
Lasreacciones de combustión recibirán un trato más extenso debido a la particular importancia de las mismas. Así, se prestará interés a las temperaturas máximas que se pueden alcanzar en este tipo de procesos.












CALOR COMO FORMA DE ENERGÍA:
En pleno siglo XIX, James Prescott Joule llevó a cabo una serie de experimentos cuidadosos sobre la naturaleza del trabajo y del calor. Enesencia estos experimentos eran sumamente simples, pero lo fundamental es que él tomó muchas precauciones para asegurar la exactitud de los mismos.
Estos experimentos consistieron en agitar con un agitador giratorio cantidades conocidas de agua en un contenedor aislado. Y lo que descubrió fue que se necesitaba una cantidad fija de trabajo por unidad de masa de agua por cada grado de aumento enla temperatura provocado por el agitador, y que la temperatura original del agua se restablecía por la trasferencia de calor a través del contacto con un objeto más frío.
CONCLUSIÓN: Existe una relación cuantitativa entre el trabajo y el calor, y por lo tanto, como el trabajo es una forma de energía, el calor también lo será.

LA ENERGÍA INTERNA:
En experimentos como estos se añade energía alagua como trabajo, pero se extrae de esta como calor. Esta energía que se encuentra contenida en el agua se define como energía interna.
Esta forma de energía no incluye a otras formas de energía que tal vez nuestro elemento de estudio ya posea debido, por ejemplo, a su posición macroscópica o de su movimiento. A lo que sí se refiere la energía interna es a la energía de las moléculas queforman la sustancia, que se encuentran en movimiento continuo y tienen, por lo tanto energía cinética. La adición de calor y/o trabajo (como demostró Joule) a una sustancia aumenta esta actividad molecular, provocando un aumento en la energía interna.

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA:
El tratamiento de calor y trabajo como formas de energía sugiere una extrapolación del principio de conservaciónde la energía mecánica, ya que si esta se conserva, también se conservarán otras formas de energía, ya sea calor, trabajo y energía interna o energía eléctrica o magnética. Y lo que comenzó siendo una teoría, terminó por alcanzar el estado de ley de la naturaleza, y se conoce como primera ley de la termodinámica. Hay muchos enunciados formales acerca de esta primera ley, siendo los primeros...