energia

Energía Interna
La energía interna se define como la energía asociada con el movimiento aleatorio y desordenado de las moléculas. Está en una escala separada de la energía macroscópica ordenada, que se asocia con los objetos en movimiento. Se refiere a la energía microscópica invisible de la escala atómica y molecular. Por ejemplo, un vaso de agua a temperatura ambiente sobre una mesa, no tieneenergía aparente, ya sea potencial o cinética. Pero en escala microscópica, es un hervidero de moléculas de alta velocidad que viajan a cientos de metros por segundo. Si el agua se tirase por la habitación, esta energía microscópica no sería cambiada necesariamente por la superimposición de un movimiento ordenada a gran escala, sobre el agua como un todo.




La U es el símbolo común másusado para representar la energía interna. Las cantidades relacionadas con la energía, que son particularmente útiles en la termodinámica química son la entalpía, la energia libre de Helmholtz, y la energía libre de Gibbs.
ENTALPIA
La entalpía es una magnitud termodinámica cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su entorno. Es una función deestado de la termodinámica donde la variación permite expresar la cantidad de calor puesto en juego durante una transformación isobárica (presión constante) en un sistema termodinámico, transformación en el curso de la cual se puede recibir o aportar energía. En este sentido la entalpía es numéricamente igual al calor intercambiado con el ambiente exterior al sistema en cuestión.
La entalpía esuna función de estado (sólo depende de los estados inicial y final), que se define como la suma de la energía interna de un sistema termodinámico y el producto de su volumen por su presión.
Para el sistema formado por una sustancia pura, simple, compresible que experimenta un proceso de expansión como el que se muestra en la figura










Dónde:
H es la entalpía (en julios).
U esla energía interna (en julios).
P es la presión del sistema (en pascales).
V es el volumen del sistema (en metros cúbicos).
Sin importar si la presión externa es constante, la variación infinitesimal de la entalpía obedece a:
dH = T dS + V dP
dP = 0 y por lo tanto dH = TdS
(S es la entropía) siempre y cuando el único trabajo realizado sea a través de un cambio de volumen. La entalpía es lacantidad de calor a presión constante que transfiere una sustancia. Puesto que la expresión T dS siempre representa una transferencia de calor, tiene sentido tratar la entalpía como una medida del calor total del sistema, siempre y cuando la presión se mantenga constante.

Entalpía química
Para una reacción exotérmica a presión constante, la variación de entalpía del sistema es igual a laenergía liberada en la reacción, incluyendo la energía conservada por el sistema y la que se pierde a través de la expansión contra el entorno. Análogamente, para una reacción endotérmica, la variación de entalpía del sistema es igual a la energía absorbida durante la reacción, incluyendo la energía perdida por el sistema y la ganada a través de la expansión contra el entorno.
La variación deentalpía se define mediante la siguiente ecuación:

ΔH es la variación de entalpía.
Hfinal es la entalpía final del sistema.
Hinicial es la entalpía inicial del sistema.
La entalpía recibe diferentes denominaciones según el proceso:

ENTALPIA DE REACCIÓN:
Calor absorbido o desprendido durante una reacción química a presión constante.

ENTALPÍA DE FORMACIÓN:
Calor necesario para formar un mol deuna sustancia a presión constante y a partir de los elementos que la constituyen.

ENTALPÍA DE COMBUSTIÓN:
Calor liberado a presión constante cuando se quema un mol de sustancia.

ENTALPÍA ESTÁNDAR
De una ecuación general:

Se calcula restando las entalpías estándares de formación de los reactivos, de las entalpías estándares de formación de los productos, como se ilustra en la...