INTERCAMBIO
DE ENERGÍA EN LAS REACCIONES QUÍMICAS.
En una
reacción química, los reactivos aumentan o disminuyen su energía al
transformarse en productos. La diferencia de energía se intercambia con el
medio. Del primer principio de la termodinámica deducimos que el calor
absorbido en una reacción más el trabajo realizado sobre el sistema aumentará
la energía de los productos. A la vez, la energía desprendida y el trabajo
realizado por el sistema disminuirán la energía de los productos.
La energía
química se transforma en energía eléctrica y viceversa y también en luz y calor
y en energía mecánica.
Calor de reacción.
La magnitud
que más nos interesa medir en una reacción química es el calor de reacción, que
es igual al calor absorbido o cedido durante la reacción.
Tipos de
reacciones según el intercambio de calor:
-
Reacciones exotérmicas: se
desprende energía en forma de calor.
-
Reacciones endotérmicas: se
absorbe energía en forma de calor.
Si en una
reacción no se intercambia trabajo con el medio, el calor de la reacción es
igual a la variación de energía del sistema.
-
Calor cedido a volumen constante,
Qv: es el calor que se intercambia en una reacción en la que el
volumen del sistema no varía.
El
calor a volumen constante sólo depende del estado inicial y final del sistema.
-
Calor de reacción a presión
constante, Qp: es el calor que se intercambia en una reacción en la
que la presión que se ejerce sobre el sistema no varía.
La
mayoría de reacciones se hacen en recipientes abiertos a la atmósfera a 1atm de
presión. Cuando se varía el volumen se realiza un trabajo contra la presión
externa.
Entalpía de reacción.
Para trabajar
con las reacciones que tienen lugar a presión constante, usamos una función de
estado llamada entalpía (H). Se ha comprobado que: Δ H=Qp
Características de la
variación de entalpía:
-
Gracias al signo de la variación de
entalpía determinamos el carácter exotérmico o endotérmico de la reacción.
o
Reacción exotérmica: se cede calor. La
variación de entalpía es negativa.
o
Reacción endotérmica: se absorbe calor.
La variación de entalpía es positiva.
-
Es una magnitud extensiva.
-
Al ser una función de estado, la entalpía
de una reacción tiene el mismo valor, pero signo contrario de la entalpía de la
reacción inversa.
-
La variación de la entalpía depende de la
temperatura y la presión.
ENTALPÍA ESTÁNDAR.
El estado estándar es
la forma más estable. Se encuentra a 1 atm y a 298 K.
La entalpía estándar de
reacción, Δ H0