Efecto De La Temperatura Sobre Entalp As De Reacci N

Fisicoquímica

Efecto de la temperatura sobre entalpías de reacción

ENTALPÍAS DE DISOLUCIÓN, DILUCIÓN Y EFECTO DE LA TEMPERATURA
En las temáticas anteriormente estudiadas se establecieron algunos procedimientos
para determinar el calor requerido o liberado en cualquier proceso donde se
involucre una reacción química, si embargo existen procesos donde se presentan
cambios energéticos sin queocurran verdaderas reacciones químicas, tal es el caso
de la disolución de un soluto en un solvente, donde se presentan fenómenos como
la solvatación o asociación entre las moléculas de soluto y solvente que generan
cambios de entalpía. Este será el tema de estudio en la primera parte de esta
unidad.
Además, Ud. tal vez ya lo haya notado, los cálculos de las entalpías de reacción que
se han realizadohasta ahora, se refieren a un estado de referencia previamente
establecido, pero ¿qué pasa si la reacción no se lleva a cabo bajo esas
condiciones? ¿Cree Ud. que los cambios energéticos serán mayores o menores?
Para responder a estos interrogantes es necesario estudiar como se afecta el calor
de reacción cuando cambian la presión y la temperatura. También seguramente Ud.
se habrá preguntado por¿la máxima temperatura que se alcanza en una reacción?,
por ejemplo ¿la máxima temperatura alcanzada por una llama? En la segunda parte
de esta unidad Ud. encontrará respuestas a estos interrogantes.

PROCESO DE DISOLUCIÓN DE UN SOLUTO EN UN SOLVENTE
En la disolución de un soluto sólido en un solvente líquido se presentan al menos
tres tipos de procesos asociados a cambios de entalpía. El primero deellos se
relaciona con la energía que se requiere suministrar para vencer las fuerzas de
atracción que mantienen unidas a las moléculas o iones del soluto en fase sólida
para que se puedan difundir al interior del solvente. El segundo con la energía
necesaria para separar las moléculas del solvente líquido y permitir la difusión o
dispersión del soluto en el solvente y el tercero con la energíaliberada durante la
asociación de las partículas del soluto y el solvente. Los dos primeros procesos son
de naturaleza endotérmica y el tercero exotérmica. De los valores de las energías
involucradas en estos procesos depende si durante la disolución se presenta un
aumento o disminución de entalpía.
Cuando se disuelve una sustancia iónica en agua se presenta un fenómeno
conocido como solvatación,consistente en que los iones positivos, al difundirse en
el solvente, se rodean de moléculas de agua orientadas por el extremo negativo y
los iones negativos se rodean de las moléculas de agua atraídas por el polo
positivo, cuanto mayor es esta atracción mayor es la cantidad de energía liberada.
En la figura 8-1 se ilustra gráficamente el proceso de disolución del hidróxido de
sodio sólido en agua.NaOH(S) +H2O(l)

Na+(sln) + OH-(sln) +

H

H = cambio de entalpía durante el proceso
Ing. Álvaro Enrique Cisneros Revelo

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Efecto de la temperatura sobre entalpías de reacción

Figura 8-1 Proceso de solvatación
Cuando la energía de solvatación, expresada en valor absoluto, es mayor que la
energía de ionización, como en este caso, se favorece el proceso de disolución y la
reacciónes fuertemente exotérmica.
Un comportamiento contrario presentan, al disolverse en agua, algunas sustancias
como las sales de amonio ocasionando que la solución se enfríe debido a que en
este caso la energía para separar los iones es mayor que la producida durante la
solvatación.
Todo proceso de disolución acuosa se puede representar de forma general
mediante una ecuación como la siguiente:
S

+nH2O

S (nH2O)

+

Hs

Donde S, representa el soluto, n el número de moles del solvente, Hs el cambio de
entalpía durante el proceso.

ENTALPÍAS DE DISOLUCIÓN
Como ya se indicó, la disolución de un soluto en un determinado solvente produce
un cambio de entalpía que se manifiesta en la absorción o liberación d e calor, si el
proceso se realiza a presión y temperaturas constantes; o en una...