Termoquimica

IES La Magdalena.
Avilés. Asturias

Termoquímica (I)

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La Termoquímica es la parte de la Termodinámica que estudia las variaciones de energía que se producen en las reacciones químicas. Es decir, la Termoquímica estudia la conversión de energía química en energía térmica y viceversa.
Para que se produzca una reacción química es necesario que se rompan determinados enlaces (proceso
que absorbeenergía) y se formen otros nuevos para formar compuestos estables (proceso que desprende
energía). De aquí que existan reacciones en las que se produce una emisión de calor al exterior, reacciones exotérmicas , y otras en las que la reacción absorbe calor, reacciones endotérmicas.
De manera general el calor desprendido o absorbido en una reacción no es una magnitud definida, ya que
depende delcamino seguido para ir de los reactivos a los productos. No obstante (ver apuntes de conceptos básicos de Termodinámica), si el proceso se realiza bien a volumen constante o a presión constante, el
cambio térmico (QV o QP) pasa a ser algo definido e independiente de la forma en la que se lleve a cabo la
reacción:

Q V = ∆U
QP = ∆H
La variación de entalpía para una reacción química viene dada por ladiferencia entre la entalpía de los productos (estado final) y la de los reactivos (estado inicial) y es un dato más que se añade en las reacciones
termoquímicas.

Re activos → Pr oductos ; ∆H
∆H = HPr oductos − HReactivos

Por tanto:

Si : HPr oductos > HRe activos ⇒ ∆H > 0. Re acción endotérmica
Si : HPr oductos < HReactivos ⇒ ∆H < 0. Re acción exotérmica

Reactivos

Productos

Entalpía

∆H > 0Reactivos

Entalpía

∆H < 0

Energía (calor)

Energía (calor)
Productos

Las reacciones químicas se realizan frecuentemente a presión constante y el calor absorbido o desprendido
0
coincide con la variación de entalpía, que normalmente se tabula para 25 C (298 K) y 1 atm de presión
(condiciones estándar o normales).
Como la variación de entalpía depende del estado de agregación en que seencuentran las sustancias es imprescindible especificar dicho estado, tanto para los reactivos como para los productos.

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La Termodinámica es la parte de la Física que estudia a nivel macroscópico las transformaciones de la
energía, y cómo esta energía puede convertirse en trabajo (movimiento).

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Química 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias

Termoquímica (I)

Para poder medir lasentalpías de los compuestos se emplean las reacciones de formación. Esto es, el
proceso correspondiente a la síntesis (formación) de un mol del compuesto a partir de los elementos
que lo integran.
Si consideramos que la reacción se verifica en condiciones estándar, la ecuación de formación del CO2, por
ejemplo, será la siguiente:

C (s) + O2 (g) → CO2 (g) ; ∆H0f = − 393,5 kJ / mol

• Observar que loselementos están en su estado de agregación más estable a 298 K y 1 atm.
(estados tipo). En el caso del carbono la forma alotrópica más estable en las condiciones
especificadas es la de grafito.

• La notación ∆H indica que la variación de entalpía está medida a 298 K y 1 atm.
0

• La entalpía de formación se define para un mol de compuesto. La ecuación correspondiente se debe, por tanto, ajustarde tal forma que aparezca un mol de compuesto.
Por ejemplo la ecuación de formación del H2O será:

H2 (g) +

1
kJ
O2 (g) → H2O (l) ; ∆H0f = − 284,7
2
mol

Por convenio en termoquímica se toma como cero la entalpía de los elementos químicos en su forma
más estable a 298 K y 1 atm (estado tipo). Teniendo esto en cuenta, y considerando como ejemplo la
reacción de formación del CO2, tenemos:

∆H0f (CO2) = H0Pr oductos − H0Re activos = H0CO2 − (H0C + H0O2 ) = H0 CO2
∆H0f (CO2 ) = H0CO2

Son cero, por definición

La entalpía estándar de los compuestos es igual a su calor de formación

Leyes de la Termoquímica

Las llamadas leyes termoquímicas fueron enunciadas antes de que fuera conocido el Principio de Conservación de la Energía (Helmholtz, 1847). Hoy podemos ver que no son más que distintos...