realizar la calculo de entalpía de una reacción significa determinar la variación de energía que ocurrió desde la mezcla de los reactivos hasta la formación de los productos. En la siguiente ecuación, tenemos la representación de reactivos y productos
A + B → C + D
A + B = Reactivos
C + D = Productos
Cada participante en una reacción tiene una entalpía (H), es decir, cada participante tiene una cierta cantidad de energía. Durante el curso de la reacción, los enlaces entre los reactivos se rompen y se forman enlaces entre los átomos de los productos. De esta forma, durante la reacción química, se establece una variación de energía.
Para determinar el cálculo de la entalpía de una reacción, primero es necesario conocer las entalpías individuales de cada uno de los participantes. Normalmente, los ejercicios siempre dan los valores de entalpía de los reactivos y productos. Por ejemplo:
ZnS + O2 → ZnO + SO2
HZnS = - 49,23 Kcal / mol
HO2 = 0 Kcal / mol
HZnO = - 83,24 Kcal / mol
HSO2 = - 70.994 Kcal / mol
Si tuviéramos una sustancia simple, el valor de entalpía sería cero. Sin embargo, es de destacar que si la sustancia simple es un alótropo en la reacción, debemos tener cuidado de saber si estamos tratando con el alótropo más estable del elemento químico que forma esta sustancia. O alótropo Más estable siempre tiene una entalpía de cero, por lo que el ejercicio no realizará esta indicación. Vea una tabla con los elementos que forman alótropos y los que son más estables:
NOTA: La forma alotrópica más estable del elemento indica la sustancia que se encuentra en mayor cantidad en la naturaleza.
El cálculo de la entalpía de la reacción generalmente se denomina variación de entalpía y siempre se representa con el acrónimo ∆H. Como se trata de una variación, calcular la entalpía de la reacción implica restar la entalpía de los productos de la entalpía de los reactivos:
∆H = HPOR - HR
El cálculo de la variación de entalpía nos permite identificar si la reacción es endotérmica o exotérmica. Si el resultado es negativo, la reacción será exotérmica; si el resultado es positivo, la reacción será endotérmica.
∆H = - (exotérmico)
∆H = + (endotérmico)
Al realizar el cálculo de la variación de entalpía de una reacción, es muy importante que estemos muy preste atención al equilibrio, ya que los valores de entalpía proporcionados por el ejercicio siempre se expresan en mol. Por lo tanto, si el participante de la reacción tiene más de un mol, debemos multiplicar su valor de entalpía por su cantidad expresada en el balance. Vea un ejemplo:
2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2
Observamos que los coeficientes que equilibran la ecuación son 2, 3, 2 y 2. Así, los valores de entalpía de cada uno de los participantes serán:
HZnS = - 49,23. 2 = - 98,46 Kcal / mol
HO2 = 0. 3 = 0 Kcal / mol
HZnO = - 83,24. 2 = - 166,48 Kcal / mol
HSO2 = - 70,994. 2 = - 141.988 Kcal / mol
A partir de estos datos, podemos calcular la variación de entalpía de la reacción. Cabe recordar que hay que sumar los valores de los productos, así como los de los reactivos:
∆H = HPOR - HR
∆H = [(-166.48) + (-141.998)] - [(-98.46) + 0]
∆H = (- 308,468) - (-98,46)
∆H = -308,468 + 98,46
∆H = - 210.008 Kcal / mol
NOTA: Como el resultado fue negativo, esta reacción es exotérmica.
Ahora siga la resolución de un ejercicio vestibular sobre el cálculo de la entalpía de una reacción:
(UFMS) El valor de H para la siguiente ecuación balanceada es: Datos: HAg2S = - 32,6 KJ / mol, HH2O = - 285,8 KJ / mol, HH2S = - 20,6 KJ / mol,
2 Ag2S + 2 H2O → 4 Ag + 2 H2S + O2
a) 485,6 KJ
b) 495,6 KJ
c) 585,6 KJ
d) 595,6 KJ
e) 600 KJ
Los datos que aportan los ejercicios son:
NOTA: ¿Cómo tenemos la O2 en la ecuación, que es el alótropo de oxígeno más estable, su entalpía es 0 KJ. Como Ag es una sustancia simple, su entalpía vale 0 KJ.
HAg2S = - 32,6 KJ / mol
HH2O = - 285,8 KJ / mol
HH2S = - 20,6 KJ / mol
Teniendo en cuenta el saldo, debemos multiplicar el coeficiente por la entalpía de cada uno de los participantes:
HAg2S = - 32,6. 2 = - 65,2 KJ
HH2O = - 285,8. 2 = - 571,6 KJ
HH2S = - 20,6. 2 = - 41,2 KJ
HO2 = 0. 1 = 0 KJ
HAg = 0. 4 = 0 KJ
Finalmente, solo use los datos en la fórmula de variación de entalpía:
∆H = HPOR - HR
∆H = [(0) + (-41.2) + 0] - [(-65.2) + (-571.6)]
∆H = (-41,2) - (-636,8)
∆H = -41,2 + 636,8
∆H = 595,6 Kcal / mol
Como el resultado de la variación fue positivo, la reacción es endotérmica.
Por mí. Diogo Lopes Dias
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-entalpia-uma-reacao.htm