Entalpia

Energia interna y entalpia
Todo cuerpo material posee una energía interna que se almacena en:
a) vibraciones de atomos y moléculas
b) rotaciones de atomos
c) traslación de moleculas en el caso de liquidos y gases
d) interacciones moleculares
e) transiciones electronicas

Toda esta energía interna (U) puede expresarse o visualizarse en dos formas:
a) Calor
b) Trabajo
Por lo tanto, elcambio de energía interna de un sistema (delta U) = q + w

Si el sistema pierde calor o hace trabajo en el entorno, toma valores negativos porque el sistema pierde energía. Por el contrario, si el sistema recibe calor o se hace un trabajo sobre el sistema, estos valores son positivos porque la energía interna aumenta.

Entalpia

La mayor parte de los procesos en donde hay transferencia decalor ocurre a presión constante (1 atmosfera). Así, el flujo de calor a presión constante se le denomina variación de entalpia (delta H). En un sistema no es posible determinar la entalpia intrinseca, solo la variación de esta en el sistema antes y después de un proceso (delta H).

La entalpía nos sirve para determinar los cambios termicos relacionados con los procesos quimicos o cambios en losestados de agregación. Toda reaccion quimica o cambio de estado sufre intercambios de calor .

Si Delta H (Hf - Hi) es negativo la reacción será exotermica (libera calor), ya que los reactantes tienen más energía que los productos y su diferencia es negativa.
Si Delta H (Hf - Hi) es positivo la reacción será endotermica (necesita calor), ya que los reactantes poseen menor energía que losproductos.

Un ejemplo:
a) Para pasar agua líquida a agua gaseosa se necesita aplicar calor y por lo tanto delta H es 44,0 KJ
b) Para pasar de agua gaseosa a agua liquida se libera calor por condensación y presenta un delta H -44 KJ.

Entalpía de formación estandar.

La variación de entalpía de formación de una sustancia es el calor necesario para que ocurra una reacción de formación de 1 mol desustancia, a partir de sus elementos en sus estados estandar (por ejemplo: 25ºC, 1 atm, O2 (g), Al (s) y metanol (l)).

Ejemplo de reacciones de formación:
C (s) + O2 (g) ------------ CO2 (g) delta Hº = -393,5 KJ/mol

El signo delta Hº se usa cuando los elementos estan en su estado estandar. Para todos los elementos puros en su estado estandar delta Hº=0

Ley de Lavoisier y Laplace: "Cuandoun proceso ocurre en una determinada dirección, y bajo ciertas condiciones, es posible que se produzca el proceso contrario. La variación de entalpía para este último caso es la misma, pero de signo contrario" (cumple con la ley de conservación de energía)

A -----B delta H positivo
B ----- A delta H negativo

Entalpia

Entalpía química

Para una reacción exotérmica a presión constante, lavariación de entalpía del sistema es igual a la energía liberada en la reacción, incluyendo la energía conservada por el sistema y la que se pierde a través de la expansión contra el entorno.(Es decir que cuando la reacción es exotérmica la variación de entalpía del sistema es negativa). Análogamente, para una reacción endotérmica, la variación de entalpía del sistema es igual a la energíaabsorbida durante la reacción, incluyendo la energía perdida por el sistema y la ganada a través de la expansión contra el entorno.(En las reacciones endotérmicas el cambio de entalpía es positivo para el sistema, porque gana calor)
La entalpía total de un sistema no puede ser medida directamente; la variación de entalpía de un sistema sí puede ser medida en cambio.
La variación de entalpía se definemediante la siguiente ecuación:
[pic]
• ΔH es la variación de entalpía.
• Hfinal es la entalpía final del sistema. En una reacción química, Hfinal es la entalpía de los productos.
• Hinicial es la entalpía inicial del sistema. En una reacción química, Hinicial es la entalpía de los reactivos.
La mayor utilidad de la entalpía se obtiene para analizar reacciones que...