Entalpia

TERMOQUÍMICA
LA ENERGIA EN LAS REACCIONES QUIMICAS

Las reacciones químicas,
1. Son procesos de transformación o cambio de unas sustancias en otras.
2. El interés de estos procesos radica en la obtención de productos diversos o en la obtención de energía (como en la combustión de la gasolina o del carbón). 3. La vida de los organismos depende de la liberación de energía durante los procesosquímicos. 4. Las reacciones químicas llevan consigo cambios materiales y también cambios energéticos.

El Calor a presión constante...
A presión constante, ∆U no sirve para
caracterizar los procesos químicos. Se define otra función de estado llamada Entalpía (Contenido de calor a presión constante)

∆H = qP Si ∆H > 0 el sistema gana calor Si ∆H < 0 el sistema pierde calor

Calor
Si lareacción lleva consigo un desprendimiento de calor del sistema al medio, se denomina

exotérmica.

Por el contrario, si el proceso químico implica la absorción de una cierta cantidad de calor del medio por parte del sistema, se denomina

endotérmica.

Todas las reacciones de combustión son exotérmicas. Por ejemplo: la reacción de combustión del hidrógeno libera gran cantidad de calor.Calor
Por el contrario, la reacción de descomposición del carbonato de calcio es endotérmica pues requiere aportar al sistema de una cierta cantidad de energía calorífica desde el medio. La cantidad de calor desprendido o absorbido en una reacción química, se denomina calor de

reacción.

La reacción de formación del agua se escribirá en forma completa como: 2H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g)

Loscalores de reacción están referidos a condiciones estándar de presión y temperatura (1 atmósfera y 298 K) señalándose el estado físico.

LA FUNCIÓN ENTALPIA (∆H)
Propiedad extensiva, su magnitud depende de la cantidad de materia presente. Se mide sólo el cambio. La entalpía sirve para medir el calor liberado o absorbido en una reacción.

entalpías de los productos y las entalpías de losreactivos. ∆HReacción = ∑nΔH(productos) – ∑nΔH(reactivos)

Entalpía de reacción: es la diferencia entre

Un ejemplo…
Sea la reacción: C6H6 (l) + 3H2 (g) C6H12 (l) Calcular ∆H°Reacción = ? Supongamos que conocemos las entalpías de otras reacciones: C6H6(l) + 7,5 O2(g) H2(g) + 0,5 O2(g) C6H12(l) + 9 O2(g) 6CO2(g) + 3H2O(l) H2O(l) 6CO2(g) + 6H2O(l) ∆H
(I)

= -3273 kJ mol-1

∆H (II) = -286 kJmol-1 ∆H (III) =-3923 kJ mol-1

La reacción global puede obtenerse al combinar linealmente éstas tres ecuaciones:

∆H°R = ∆H (I) + 3∆H (II) – ∆H (III) ∆H°R = -3273 -3*286+3923 = -208 kJ mol-1

Las reacciones de referencia
•Los calores de reacción pueden calcularse a partir de reacciones conocidas. •Las reacciones de referencia se encuentran tabuladas en bases de datos termoquímicos, apresión y temperatura estándar (1 atm. 25°C ), en la forma de variaciones de entalpía estándar o ∆Hº 298 ºK Existen tres familias de reacciones de referencia: Las reacciones de formación: Un mol de producto se obtiene a partir de sus elementos (cuerpos simples) que entran en su composición. Las reacciones de combustión: Un mol de reactivo reacciona con O2(g) para producir CO2 (g) y H2O(l). Lasreacciones de atomización: Un mol de reactivo se descompone en sus átomos constituyentes.

Estableciendo las condiciones estándar…
•Son condiciones de referencia elegidas. •El estado estándar corresponde a un cuerpo puro en su estado estable a la temperatura considerada, que en general es de 25 ºC (cuyos valores se encuentran tabulados). •Si se trata de un gas, su presión se fija en 1 atmósfera. •Elestado estándar se señala con el índice « ° »; por ejemplo:∆H°298

Por convención (acuerdo) la entalpía estándar de los elementos puros en su estado estándar ( 25°C, 1 atm) es cero: Ejemplos. ∆H°298(N2)=0.0 kJ mol-1 ∆H°298(O2)=0.0 kJ mol-1; ∆H°298(Cgrafito)=0.0 kJ mol-1 ∆H°298(Fe)=0.0 kJ mol-1, etc.

La entalpía de formación
Las reacciones de formación: Un mol de producto se obtiene a...