17.6: Entalpía

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 70470

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Los factores que influyen en una reacción son complicados y variados. Dado que un catalizador afecta la energía de activación, podríamos suponer que tendría algún tipo de impacto en la cantidad de calor que es absorbido o liberado por la reacción, pero no lo hace. El cambio en el contenido de calor de una reacción depende únicamente de las composiciones químicas de los reactivos y productos, no del camino que se tome para llegar de uno a otro.

Entalpía

Los cambios de calor en las reacciones químicas a menudo se miden en el laboratorio en condiciones en las que el sistema de reacción está abierto a la atmósfera. En estos casos, el sistema se encuentra a una presión constante. La entalpía\(\left( H \right)\) es el contenido de calor de un sistema a presión constante. Los químicos miden rutinariamente los cambios en la entalpía de los sistemas químicos a medida que los reactivos se convierten en productos. El calor que es absorbido o liberado por una reacción a presión constante es el mismo que el cambio de entalpía, y se le da el símbolo\(\Delta H\). A menos que se especifique lo contrario, se supone que todas las reacciones en este material tienen lugar a presión constante.

El cambio en la entalpía de una reacción es una medida de las diferencias en la entalpía de los reactivos y productos. La entalpía de un sistema está determinada por las energías necesarias para romper los enlaces químicos y las energías necesarias para formar enlaces químicos. La energía necesita ser puesta en el sistema para romper los enlaces químicos, no se deshacen espontáneamente en la mayoría de los casos. La formación de enlaces para producir productos implicará la liberación de energía. El cambio en la entalpía muestra las compensaciones realizadas en estos dos procesos. ¿Se necesita más energía para romper bonos que la necesaria para formar bonos? Si es así, la reacción es endotérmica y el cambio de entalpía es positivo. Si se produce más energía en la formación de enlaces que la necesaria para la ruptura del enlace, la reacción es exotérmica y la entalpía es negativa.

Varios factores influyen en la entalpía de un sistema. La entalpía es una propiedad extensa, determinada en parte por la cantidad de material que se trata. El estado de los reactivos y productos (sólidos, líquidos o gaseosos) influye en el valor de entalpía de un sistema. La dirección de la reacción afecta el valor de entalpía. Una reacción que tiene lugar en sentido contrario tiene el mismo valor de entalpía numérica, pero el signo opuesto.

Resumen

La entalpía, el contenido de calor de un sistema a presión constante, está relacionado con el calor de reacción.
La entalpía de un sistema está determinada por las energías necesarias para romper los enlaces químicos y las energías necesarias para formar enlaces químicos.
Los factores que influyen en la entalpía incluyen: la cantidad de materiales, el estado de los reactivos y productos, y la dirección de la reacción.