La reacción química

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Estado es la situación en la que se encuentra un sistema cuando cada una de sus variables tiene un valor definido. Todas las variables que determinan el estado del sistema se llaman variables de estado.

Las variables de estado se llaman también funciones de estado por tratarse de propiedades del sistema que tienen un valor determinado para cada estado. Las funciones de estado presentan las siguientes propiedades:

1. En los cambios de estado las funciones de estado varían pero sus valores solamente dependen del estado inicial y final del sistema y nunca del camino seguido para alcanzar el estado final desde el inicial.

2. Unas pocas funciones de estado pueden determinar los valores de las otras mediante el uso de ecuaciones de estado.

En cualquier proceso se cumple que la variación de energía interna solamente dependerá de los estados inicial y final del sistema. Se trata por tanto de una función de estado.

Calor: Se define como la energía que se transfiere de un cuerpo a otro cuando se ponen en contacto hasta que sus temperaturas se igualan. Por esta razón el calor no es una función de estado depende del camino seguido en el proceso. El calor absorbido o cedido en un proceso químico puede ser a presión constante o a volumen constante.

En principio consideraremos el calor absorbido o cedido a presión constante se llama variación de entalpía (ΔH). La entalpía (H) es una función de estado y su valor y su variación depende de las condiciones inicial y final. Podemos calcular la variación de entalpía de una reacción como la entalpía de los productos menos la entalpía de los reactivos.

Criterio de signos:

Según este criterio de signos cuando una reacción se produce con desprendimiento de calor esa reacción es exotérmica y mientras que si la reacción absorbe calor del medio (endotérmica) ΔH > 0

Una ecuación termoquímica indica además de reactivos y productos, su estado y la variación de entalpía del proceso.

Calor normal de reacción:

Es el calor intercambiado a presión constante cuando los reactivos en sus estados normales se transforman en los productos también en sus estados normales (estados normales son las formas mas estables a 1 atm y 25 ºC). La entalpía de una reacción química es la diferencia entre las entalpías de formación de los productos y las entalpías de formación de los reactivos

ΔH = ∑Hproductos - ∑Hreactivos

Calor normal o entalpía de formación:

Es el calor intercambiado en la formación de un mol de compuesto, a presión constante, en su estado normal a partir de la reacción de los elementos que lo forman en sus estados normales.

Diagramas entálpicos

Representan en el eje de ordenadas la entalpía de productos y reactivos y nos indican si el balance entálpico del proceso es positivo (endotérmico) o negativo (exotérmico)

Una ecuación termoquímica es una ecuación química en la que se añade el estado en que se encuentran reactivos y productos así como el valor del calor intercambiado en el proceso. Ejemplo:

CH4 + O2 → CO2 + H2O -889,7 KJ/mol

Ley de Hess

Si una ecuación química se puede obtener como combinación lineal de otras ecuaciones también se puede calcular la entalpía de dicho proceso combinando en la misma forma las entalpías de las ecuaciones correspondientes. Nos basamos en el hecho de que la entalpía es una función de estado y su variación solamente depende del estado inicial y final del sistema y no del camino.

 

 

Teoría: {1}, {2}, {3}, {4}, {5}

Prácticas

Cuaderno de Química

Cuaderno de prácticas de Química