Entalpía de formación – Química

También llamado calor de formación, a entalpía (H) de formación es el calor liberado o absorbido en una reacción que forma 1 mol de una sustancia simple en su estado estándar.

La entalpía de una sustancia, ya sea un reactivo o un producto, por sí sola no se puede medir. Lo que se puede calcular es la variación de entalpía de la reacción en su conjunto, un valor dado por el calorímetro, un dispositivo utilizado para medir el intercambio de calor en los sistemas.

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Cualquier tipo de conteo o medida comienza desde 0. Con la entalpía, no podría ser diferente. El valor de entalpía de 0 se asigna, por convención, a sustancias simples en su forma más estable. El estado estándar de una sustancia simple es la forma física y alotrópica más abundante en la que se presenta a una temperatura de 25 ° C y una presión de 1 atmósfera (atm). Así, el O2, por ejemplo, tiene una entalpía igual a 0, mientras que el O3 (gas ozono), una forma menos estable, tiene una entalpía diferente de cero. Los gases hidrógeno (H2), helio (He), nitrógeno (N2), flúor (F2), carbono (grafito) son algunos ejemplos de sustancias simples con entalpía 0.

Para calcular, por tanto, el cambio en la entalpía de formación de una sustancia, es necesario tener el valor de la entalpía de la reacción que forma esta sustancia mediante sustancias simples. Vea:

Ej .: Un estudiante de química quiere obtener el valor de entalpía de 1 mol de agua y tiene los datos expresados ​​en la siguiente ecuación. ¿Qué cálculo debería hacer?

H2 (g) + ½ el2 (g) -> HdosO(1) ΔH ° f = -68kcal / mol

Resolución: En este caso, los reactivos son dos sustancias simples en estado estándar y en condiciones normales de temperatura y presión (25 ° C y 1 atm), por lo que tienen una entalpía de cero. También se sabe que la entalpía de formación de agua es de -68 kcal / mol. Para calcular el cambio de entalpía (ΔH), se utiliza la fórmula:

ΔH = Hproductos – Hreactivos

Reemplazando los valores de la fórmula tenemos:

-68,4 kcal = HH2O – (HH2 + ½ HO2)
-68,4 kcal = HH2O – 0
HH2O = -68,4 kcal

Por tanto, la entalpía de 1 mol de agua es -68,4 kcal, y la reacción de formación de agua es exotérmica (libera energía), ya que la entalpía de los reactivos es mayor que la entalpía de los productos, por lo que el ΔH es negativo.

La unidad de cambio de entalpía del Sistema Internacional de Medida (SI) es KJ / mol. Para convertir calorías en julios, se usa la fórmula 1 cal = 4.18 J. En el ejemplo anterior, tendríamos una entalpía de 286 KJ / mol de agua.

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Referencias
http://netopedia.tripod.com/quimic/termoquimica.htm
http://ccmm.fc.ul.pt/vnunes/ensino/TQ_Cap3.pdf

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