19.11: Los cambios de entalpía para las ecuaciones químicas son aditivos

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Ley de Hess

Como la entalpía y la energía son funciones de estado, debemos esperar aditividad de U y H cuando estudiemos reacciones químicas. Esta aditividad se expresa en la Ley de Hess. La aditividad tiene importantes consecuencias y la ley encuentra amplia aplicación en la predicción de calores de reacción.

La reacción inversa tiene la entalpía negativa de la directa.
Si podemos hacer una reacción en dos pasos podemos calcular la entalpía de la reacción combinada sumando:

Reacción	Entalpía
C _(s) + ½ O _{2 (g)} -> CO _(g)	Δ _r H = -110.5 kJ
CO _(g) + ½ O _{2 (g)} -> CO _{2 (g)}	Δ _r H = -283.0 kJ
Esto significa que	—+
C _(s) + O2 (g) -> CO2 (g)	Δ _r H = -393.5 kJ

Por este mecanismo a menudo es posible calcular el calor de una reacción aunque esta reacción sea difícil de llevar a cabo. Por ejemplo, podríamos quemar grafito y diamante y medir los calores de combustión para ambos. La diferencia nos daría el calor de la reacción de transformación de grafito a diamante.

Convención de reacción como escrita (¡precaución!)

La entalpía es para la reacción tal como está escrita. Eso quiere decir que si escribimos:

\[2C(s) + O_2(g) \rightarrow 2CO(g) \nonumber \]

con Δ _r H = -221 kJ (no: -110.5 kJ)

Reacciones inversas

Debido a que H es una función de estado, la reacción inversa tiene la misma entalpía pero con signo opuesto

\[ 2CO(g) \rightarrow 2C(s) + O_2(g) \nonumber \]

con Δ _r H = +221 kJ

Combinar valores

Es muy posible que realmente no se pueda hacer una cierta reacción en la práctica. Para muchas reacciones podemos llegar a valores de entalpía haciendo algo de contabilidad. Por ejemplo, podemos calcular la entalpía para la reacción de PCl ₃ con cloro si conocemos las dos reacciones que pueden sufrir los elementos fósforo y cloro.

¡Tienes que asegurarte de equilibrar tus ecuaciones correctamente!