Entalpía estándar. Entalpía estándar en ecuaciones termoquímicas

Hay varios factores que pueden cambiar la variación de entalpía de un proceso, como la temperatura, la presión, el estado físico, el número de moles y la variedad alotrópica del compuesto. Por ejemplo, a continuación se muestran tres reacciones de formación de dióxido de carbono bajo las mismas condiciones de temperatura y presión. Sin embargo, en cada uno se utilizó una cantidad de material para los reactivos. Como resultado, la variación de entalpía de cada reacción dio un valor diferente:

C_(grafito) + O_{2 (g)} → CO_{2 (g)} ∆H = -393 kJ (25 ° C, 1 atm)

½ C_(grafito) + ½ el_{2 (g)} → ½ CO_{2 (g)} ∆H = -196,5 kJ (25 ° C, 1 atm)

2C_(grafito) + 2 O_{2 (g)} → 2 CO_{2 (g)} ∆H = -786 kJ (25 ° C, 1 atm)

Sin embargo, cuando el valor de cambio de entalpía se mide para 1 mol de sustancia en condiciones estándar (cuando la sustancia está en su forma alotrópica más estable, a una temperatura de 25 ° C y a una presión de 1 atm), se llama entalpía estándar.

Si todos los reactivos y productos están en el estado estándar, la variación de entalpía se indicará con el siguiente símbolo

∆H⁰, recordando que la variación de entalpía viene dada por:∆H = H_PRODUCTOS - H_REACTIVOS.

La entalpía estándar es importante porque sirve como estándar de referencia. Por ejemplo,se adoptó que para todas las sustancias simples en condiciones estándar, el valor de entalpía es igual a cero.

Por ejemplo, gas hidrógeno (H₂), a 25 ° C, por debajo de 1 atm, en estado gaseoso H⁰= 0. Si se encuentra en cualquier otra condición, su entalpía será H⁰≠ 0.

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Cuando la sustancia simple tiene variedades alotrópicas, el valor H⁰= 0 se asignará a la variedad alotrópica más común. Por ejemplo, el oxígeno tiene dos formas alotrópicas, la del oxígeno gaseoso (O₂) y ozono (O₃), el gas oxígeno es el más común, por lo que tiene H⁰= 0 y el ozono tiene H⁰≠ 0.

Vea tres ejemplos más:

• Carbón:
  la C_grafito tiene H⁰= 0 y la C_Diamante presenta H⁰≠ 0.
• Fósforo:
  El fósforo blanco tiene H⁰= 0 y el fósforo rojo tiene H⁰≠ 0.
• Azufre:
  El azufre rómbico tiene H⁰= 0 y el azufre monoclínico tiene H⁰≠ 0.

Sabiendo esto es posible determinar la entalpía de sustancias que no son simples, pero que están formados por sustancias simples. Por ejemplo, considere la siguiente reacción:

Yn_(s) + O_{2 (g)} → SnO_{2 (s)} ∆H = -580 kJ (25 ° C, 1 atm)

Podemos calcular la entalpía de SnO_{2 (s)} (H_SnO2) en esta reacción, ya que sabemos que la entalpía de los dos reactivos es igual a cero, ya que son sustancias simples:

∆H = H_PRODUCTOS - H_REACTIVOS
∆H = H_SnO2 - (H_Yn + H_O2)
-580 kJ = H_SnO2 – 0
H_SnO2= - 580 kJ

El valor fue negativo porque su entalpía es menor que la entalpía de los reactivos y no porque su contenido energético sea negativo, ya que esto no sería posible.

Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química

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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Entalpía estándar"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-padrao.htm. Consultado el 28 de junio de 2021.