17.2: Calor de Reacción
- Page ID
- 127695
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
En algunas reacciones, el calor es producido por la reacción, y tales reacciones se llaman exotérmicas. Si no se permite que el calor escape del sistema, el sistema se calentará. En otras reacciones, se tiene que suministrar calor para provocar la reacción. Tales reacciones son endotérmicas.
El calor de reacción es el calor requerido para efectuar la reacción, o el calor producido por la reacción — algunos autores usan una definición, otros usan la otra. Aquí definiremos el calor de reacción como el calor requerido para efectuar la reacción, de manera que sea positivo para reacciones endotérmicas y negativo para reacciones exotérmicas. (En tu propio escrito, asegúrate de que tu significado sea inequívoco —no asumas que hay alguna “convención” que todos usen). Si la reacción se lleva a cabo a presión constante (es decir, en un banco de laboratorio abierto), el calor requerido para efectuar la reacción es el aumento de la entalpía del sistema. En otras palabras, ∆H es positivo para una reacción endotérmica. Si la reacción produce calor, la entalpía disminuye y el ∆H es negativo. Los calores de reacción generalmente se citan como cantidades molares a una temperatura específica (a menudo 25 o C) y presión (a menudo una atmósfera). La convención habitual es escribir
A + B → C ∆H = x J mol −1
Se puede hacerlo aún más claro especificando la temperatura y presión a la que se determina la entalpía de reacción, y si los reactivos son sólidos (s), líquidos (l) o gas (g).
Si la reacción se lleva a cabo a volumen constante (en un recipiente cerrado), el calor requerido para efectuar la reacción es el incremento de la energía interna, ∆U. En cualquiera de los dos casos, en nuestra convención (que parece ser la más común) el H o el U es positivo para una reacción endotérmica y negativo para una reacción exotérmica.
El calor de reacción a presión constante (∆H) es generalmente un poco mayor que a volumen constante (∆U), aunque si todos los reactivos son líquidos o sólidos la diferencia es muy pequeña y a menudo insignificante dentro de la precisión a la que se realizan las mediciones.