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Entalpia

La entalpía es la cantidad de energía calorífica de una sustancia.
En una reacción química, si la entalpía de los productos es menor que la de los reactantes se libera calor y decimos que es una reacción exotérmica. Si la entalpía de los productos es mayor que la de los reactantes setoma calor del medio y decimos que es una reacción endotérmica. El cambio de entalpía se denomina ΔH y se define como:

ΔH = ΔHproductos - ΔHreactantes

La entalpía de formación (ΔHf0) es la variación de energía calorífica en la reacción de formación de un mol de un compuesto a partir de sus elementos en sus fases estándar en condiciones de presión y temperatura estándar ambientales (TPEA), queson temperatura de 298 K (25 ºC) y presión de 100 kPa (∼ 1 atm.).

La entalpía de formación de un elemento es cero por definición.

Ejemplo 1: En las tablas encontramos que ΔHf0 (CO2) = -394 kJ/mol, esto indica que ΔH para la reacción:

C(s) + O2 (g) → CO2 (g) en condiciones TPEA es -394 kJ/mol

Ejemplo 2: En las tablas encontramos que ΔHf0 (CO) = -111 kJ/mol, esto indica que ΔHpara la reacción:

C(s) + 1/2 O2 (g) → CO(g) en condiciones TPEA es -111 kJ/mol

Por combinación de las ΔHf0 podemos determinar entalpías de reacción de otras reacciones distintas, puesto que la entalpía es una función de estado (sólo depende de los estados inicial y final, no del camino recorrido)

La ΔH de la reacción CO (g) + 1/2 O2 (g) → CO2 (g) será:
ΔH0 = ΔHproductos - ΔHreactantes =ΔHf0 (CO2) - ΔHf0 (CO) = -283 kJ/mol.







Entalpia y las ecuaciones termoquímicas

Las ecuaciones químicas casi siempre expresan solamente la transformación material que constituye el proceso químico, no indican nada sobre el intercambio de energía que tiene lugar. Las ecuaciones químicas se completan escribiendo en el segundo miembro el calor de reacción como si fuera otro productoformado en el proceso

NaOH+HClNaCl+H2O+Q

Como el calor de reacción depende del estado físico de las sustancias que intervienen en la reacción y de la temperatura y presión a que se realiza también habrá que especificar estos parámetros.

En termoquímica en vez de condiciones normales se consideran las condiciones estándar que son P=1atm y temperatura del laboratorio T=25ºC=298.16 K. estetipo de ecuaciones se llaman ecuaciones termoquímicas.

H2SO4 (aq) + Zn(s) ZnSO4 (aq) + H2 (g) +37.64Kcal

2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (l) + 136.64 Kcal

la unión del H2 con el O2 para formar agua se denominaría reacción de formación que generalmente se refieren a la formación de un mol de sustancia.

H2 + ½ O2 H2O + 68.32 Kcal

El calor desprendido o absorbido en este tipo de reacciones sedenomina calor de formación, es característico de cada sustancia.

Los cuerpos de formación exotérmica son estables mientras que los que se forman con absorción de calor (endotérmicos) son estables.

C2H6O (l) + 3 O2 (g) 2 CO2 + 3 H2O + 328.00 Kcal

El calor desprendido en la combustión de un mol de un compuesto orgánico se denomina calor de combustión.

H2O (l) H2O (g) - 10.52 Kcal
Elcalor absorbido en la vaporización de un mol de un líquido se llama calor de vaporización.
Entalpia de las reacciones químicas

Las reacciones químicas tienen casi siempre lugar en la atmosfera luego son a presión constante. La entalpia es una función de estado y cuando un sistema evoluciona desde un estado inicial 1 a un estado final 2 se tendrá que H=H2-H1=Qp.

En el caso de una reacciónquímica el estado inicial son los reactivos que intervienen y el estado final son los productos obtenidos por lo tanto la variación de entalpia.

Hreaccion = Hproductos - Hreactivos

Ocurrirá que cuando Hproductos > Hreactivos Hreaccion >0 será una reacción endotérmica

En el caso de que Hprocutos < Hreactivos Hreaccion < 0 será una reacción exotérmica

Hay que diferenciar los...