termoquimica



A partir de las entalpías de formación de los distintos compuestos que intervienen en una reacción química es posible calcular la entalpía o variación de entalpía de dicha reacción. Consideremos la reacción global de un reactivo A con un reactivo B, para dar un producto C y un producto D.
La variación de entalpía de esta reacción, por ser una función de estado, será la entalpía del estadofinal menos la entalpía del estado inicial, es decir, la entalpía de formación de los productos menos la entalpía de formación de los reactivos. Como las entalpías de formación se estandarizan para un mol de compuesto formado, debemos multiplicar dichas entalpías de formación por los coeficientes estequiométricos correspondientes de cada compuesto:

Y como:

 

 
Y, de forma general, sepuede expresar del siguiente modo:

Que es la fórmula que emplearemos, en general, para el cálculo de la energía de una reacción química a partir de los valores de entalpía de formación de los reactivos y de los productos.
En el vídeo explicaremos, asimismo, cómo aplicar dicha fórmula a la reacción de combustión del benceno, es decir:

Del mismo modo, cabe destacar que con esta fórmula es posiblecalcular la entalpía de formación de un compuesto conociendo la entalpía de la reacción y la entalpía de formación de los compuestos restantes; esto se verá con mayor detenimiento en los ejercicios de termoquímica resueltos.
A continuación se muestra una tabla con los valores de entalpías estándar de formación (a 25ºC y 1 atm). Se puede descargar como imagen clicando sobre ella, o en PDF en elenlace inferior.

 
La entalpía de formación es un tipo concreto de entalpía de reacción, que recibe el nombre de entalpía de formación estándar o entalpía normal de formación si la reacción se lleva a cabo a 25ºC y a 1 atm, que son las condiciones estándar en termoquímica. Así, la entalpía normal o estándar de formación (también llamada a veces calor normal de formación), se representa por ΔHofy es la variación de entalpía cuando se forma un mol de compuesto a partir de sus elementos en estado normal (esto es, en el estado de agregación y forma alotrópica más estable a la que dichos elemento se hallan en condiciones estándar).
Esta entalpía de formación podrá ser positiva, reacción endotérmica, o negativa, reacción exotérmica. Por ejemplo, es exotérmica la reacción de formación deperóxido de hidrógeno a partir de sus elementos, hidrógeno y oxígeno, en estado gaseoso, que es como se encuentran en condiciones estándar:

Mientras que la reacción de formación del eteno, C2H4, es endotérmica, es decir, absorbe calor cuando se produce:

Como vemos, en esta última reacción hemos indicado que el carbono, además de estar en estado sólido, está en forma de grafito. Esto se debe aque el carbono tiene distintas formas alotrópicas, es decir, compuestas por el mismo elemento pero con distintas estructuras, como el grafito y el diamante, pero la más estable a 25ºC y a 1 atmósfera de presión es el grafito, y por este motivo es esta la forma que debemos escoger para plantear las reacciones de formación en las que intervenga el carbono. Esta presentación de formas alotrópicasocurre también en otros elementos, como el azufre, que puede presentar estructura monoclínica y rómbica, o el fósforo, que puede tener la llama estructura de fósforo blanco y la de fósforo rojo.
Asimismo, la entalpía de formación cambia si el compuesto formado está en distinto estado de agregación, aunque se parta de los mismos elementos. Por ejemplo, la entalpía de formación del agua vapor, del agualíquida y del agua sólida difieren:

No obstante, lo habitual es plantear que se produce agua líquida si estamos en condiciones estándar, ya que es así como el agua se encuentra a 25ºC y 1 atmósfera de presión.
Cabe destacar, además, que la entalpía de formación de los elementos puros se toman como 0, pues como no podemos conocer los valores absolutos de entalpía, se toman estos como...