Tabla de entalpía de formación estándar pdf
La ley de Hess nos permite construir nuevas reacciones químicas y predecir cuáles serán sus entalpías de reacción. Es una herramienta muy útil porque ahora no tenemos que medir los cambios de entalpía de todas las reacciones posibles. Sólo tenemos que medir los cambios de entalpía de ciertas reacciones de referencia y luego utilizar estas reacciones para construir algebraicamente cualquier reacción posible y combinar las entalpías de las reacciones de referencia en consecuencia.
Las reacciones de formación son reacciones químicas que forman un mol de una sustancia a partir de sus elementos constitutivos en sus estados estándar. Por estados estándar entendemos como una molécula diatómica si es así como existe el elemento y la fase adecuada a temperaturas normales (típicamente temperatura ambiente). El producto es un mol de sustancia, lo que puede requerir que los coeficientes en el lado del reactivo sean fraccionarios (un cambio de nuestra insistencia normal en que todos los coeficientes sean números enteros). Por ejemplo, la reacción de formación del metano (CH4) es
A escala molecular, estamos utilizando la mitad de una molécula de oxígeno, lo que puede ser problemático de visualizar. Sin embargo, a nivel molar, implica que estamos reaccionando sólo la mitad de un mol de moléculas de oxígeno, lo que debería ser un concepto fácil de entender para nosotros.
Tabla de entalpía de formación estándar
Una forma de informar sobre el calor absorbido o liberado por las reacciones químicas sería compilar un conjunto masivo de tablas de referencia que enumeraran los cambios de entalpía de todas las reacciones químicas posibles, lo que requeriría un esfuerzo increíble. Afortunadamente, la ley de Hess nos permite calcular el cambio de entalpía de prácticamente cualquier reacción química imaginable utilizando un conjunto relativamente pequeño de datos tabulados, partiendo de las formas elementales de cada átomo a 25 oC y 1 atm de presión.
La entalpía de formación (\(ΔH_f\)) es el cambio de entalpía para la formación de 1 mol de un compuesto a partir de los elementos que lo componen, como la formación de dióxido de carbono a partir de carbono y oxígeno. La formación de cualquier sustancia química puede ser como una reacción a partir de los elementos correspondientes:
La magnitud de ΔH para una reacción depende de los estados físicos de los reactantes y de los productos (gas, líquido, sólido o solución), de la presión de los gases presentes y de la temperatura a la que se lleva a cabo la reacción. Para evitar la confusión causada por las diferencias en las condiciones de reacción y garantizar la uniformidad de los datos, la comunidad científica ha seleccionado un conjunto específico de condiciones en las que se miden los cambios de entalpía. Estas condiciones estándar sirven como punto de referencia para medir las diferencias de entalpía, del mismo modo que el nivel del mar es el punto de referencia para medir la altura de una montaña o para informar de la altitud de un avión.
Cómo calcular la entalpía de formación
¿Hay alguna diferencia entre la entalpía de reacción y la entalpía de formación? ¿Por qué la fórmula de la entalpía de formación = productos-reactantes y la fórmula de la entalpía de reacción mediante el uso de las entalpías de enlace (+ve para los enlaces rotos, es decir, los reactantes, y -ve para los enlaces formados, es decir, los productos) son reactantes-productos?
Sí, hay una diferencia. La entalpía de reacción es el calor cedido o absorbido por la rxn, es decir, la diferencia de entalpía entre los reactivos y los productos. La entalpía de formación de un compuesto es el cambio de entalpía entre los elementos en su estado estándar (reactantes) y el compuesto (producto). Se podría calcular primero la entalpía de formación de todos los reactantes y de todos los productos y luego calcular su diferencia. Utilizando producto – reactante en ambos casos. Sin embargo, si se dan entalpías de enlace, tiene más sentido utilizarlas. Dado que la entalpía de enlace es una medida de la energía necesaria para romper ese enlace (+ve), es más directo contar el número de enlaces rotos (+ve) y el número de enlaces formados (energía liberada, -ve) y sumar.
Entalpía estándar de reacción
⚛ La entalpía estándar de formación (calor estándar de formación), ΔfHo, de cualquier compuesto se define como el cambio de entalpía de la reacción por la que se forma a partir de sus elementos en su estado estándar.
La entalpía molar estándar de formación (calor molar estándar de formación) de un compuesto se define como el cambio de entalpía que se produce cuando se forma un mol del compuesto en su estado estándar a partir de sus elementos en sus estados estándar.
La entalpía estándar de formación del agua líquida se definiría como el cambio de entalpía cuando los elementos hidrógeno y oxígeno en sus estados estándar reaccionan para producir agua líquida. Esto está representado por la ecuación de palabras que aparece a continuación:
El cambio de entalpía necesario para producir los elementos hidrógeno, nitrógeno y cloro en sus estados estándar es la suma del cambio de entalpía para romper las moléculas de cloruro de hidrógeno y para romper las moléculas de amoníaco.
Utilice la aplicación directa de la Ley de Hess para calcular el cambio de entalpía; es decir, los reactantes se rompen para producir elementos en sus estados estándar, los productos se forman a partir de elementos en sus estados estándar: