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8/15/2019 ENTALPIA.docx

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El término entalpía es un término que se utiliza normalmente en el ámbito de la ciencia

física y que sirve para desinar a aquel fen!meno mediante el cual la manitud

termodinámica de un cuerpo o elemento es iual a la suma que resulta de su propia

enería interna más el resultado de su volumen por la presi!n e"terior# Esta f!rmula es

una f!rmula muy com$n de la física y de la termodinámica que permite conocer

informaci!n sobre la reacci!n de diferentes elementos y fuerzas naturales en diferentes

condiciones# La palabra entalpía proviene del término rieo ent%alpos que sinifica

calentar#

La entalpía forma parte de la informaci!n que &unta y oraniza la termodinámica' una

parte de la ciencia física encarada de calcular manitudes de enería# La entalpía

supone la cantidad de enería que se pone en movimiento o en acci!n cuando se enera

presi!n constante sobre un determinado elemento u ob&eto material# Así' el sistema

termodinámico conocido como entalpía es el que se puede utilizar para conocer la

enería o los &oules (unidad que se usa en este caso) contiene un elemento' por e&emplo

un alimento#

La f!rmula de la entalpía termodinámica es la de * + , - p.# La entalpía es

representada oficialmente con la letra * y en la ecuaci!n es iual a la suma de la enería

interna o , con el volumen del elemento puesto a presi!n constante# Así' para conocer

la entalpía de un alimento por e&emplo para conocer sus calorías' se lo debe someter a

presi!n constante para conocer la enería liberada y esa enería más la cantidad de

presi!n aplicada sobre su volumen dará como resultado la entalpía#

*ay otros tipos de entalpía como por e&emplo la química' aquella que tiene que ver con

la reacci!n química de diferentes elementos cuando son puestos a prueba' por e&emplo

cuando se combinan elementos contrarios y se libera una determinada cantidad de

enería por e"pansi!n#


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Concepto de entalpía de reacción estándar: condiciones termoquímicas estándar

.amos a profundizar en este apartado en un concepto fundamental en termoquímica' el

concepto de entalpía de reacción' /*r# 0efinimos la entalpía de una reacción

química como el calor absorbido o desprendido en dicha reacción química cuando

ésta transcurre a presión constante' es decir1

/* + 2P

/* 1 entalpía de la reacci!n

2P 1 calor transferido a presi!n constante

El valor de entalpía es distinto se$n a qué presi!n y a qué temperatura se lleve a cabo

la reacci!n# Por este motivo se definen unas condiciones estándar# Las condiciones

estándar termoquímicas son 3456 (o 378 9) y :atm de presi!n (:';:4 Pa)#

6uando la reacci!n se lleva a cabo en dic%as condiciones estándar' su variaci!n deentalpía (/*) recibe el nombre de entalpía estándar de reacción o también entalpía

normal de reacción, y se representa como /*or#

Las unidades de la entalpía estándar de reacci!n son ?@ o ?@mol' siendo esta $ltima la

forma más %abitual de %allar los valores de entalpías en las distintas tablas#

Ecuaciones termoquímicas

La forma más %abitual de indicar la entalpía estándar de una reacci!n química es en las

llamadas ecuaciones termoquímicas' que consisten en escribir la reacci!n'

correctamente a&ustada y con los estados de areaci!n de todos los compuestos que

intervienen' y aBadir' a la derec%a' el valor de la entalpía estándar# Por e&emplo' a

continuaci!n vemos la ecuaci!n termoquímica para la reacci!n de combusti!n del

etanol y para la reacci!n de combusti!n del mon!"ido de carbono1

El motivo de que en la ecuaci!n termoquímica se deban indicar los estados de

areaci!n de productos y reactivos' es decir' si son ases' líquidos o s!lidos' y también

la forma alotr!pica (por e&emplo' carbono rafito o carbono diamante)' es porque de ello

también depende el valor de la entalpía de la reacci!n#

Además' puesto que la entalpía es una variable e"tensiva' es decir' depende de la

cantidad total de materia' si la ecuaci!n termoquímica se a&usta de un modo distinto'

cambiará su valor' siempre y cuando el valor vena dado en ?@ (y no en ?@mol)# Por

e&emplo1


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Esta ecuaci!n termoquímica nos indica que cuando 3 moles de mon!"ido de carbono

reaccionan con un mol de C3' se desprenden 4DD ?@ de calor' mientras que' tal y como

%emos visto previamente en la misma reacci!n pero a&ustada para : mol' se desprendenla mitad' 38< ?@ de enería calorífica#

Reacciones endotérmicas y reacciones exotérmicas

En las ecuaciones termoquímicas indicadas previamente aparecen los correspondientes

valores de entalpía estándar de reacci!n para diversas reacciones' y todas ellas tienen

sino neativo# 2ué sinifica el sino de la entalpíaF Ge$n el criterio establecido por

la I,PA6' que %emos e"plicado al %ablar de la transferencia de enería en forma de

calor' es neativo el calor desprendido por el sistema' y positivo el calor absorbido por el sistema# Así' si la entalpía de reacci!n es neativa' sinifica que durante el transcurso

de la reacci!n' el sistema pierde o libera calor %acia el entorno' mientras que si la

entalpía de reacci!n es positiva sinifica que durante el transcurso de la reacci!n' el

sistema absorbe calor del entorno# En funci!n del sino de la entalpía' las reacciones se

clasifican como endotérmicas y exotérmicas1

• ,na reacción exotérmica es aquella cuyo valor de entalpía es neativo' es

decir' el sistema desprende o libera calor al entorno (/* H ;)#

• ,na reacción endotérmica es aquella cuyo valor de entalpía es positivo' es

decir' el sistema absorbe calor del entorno (/* ;)#

Por e&emplo' la reacci!n que %emos considerado previamente' de o"idaci!n del

mon!"ido de carbono para dar di!"ido de carbono' tiene variaci!n de entalpía neativa1

Esto sinifica que se desprende calor en el transcurso de la misma y es' por tanto' una

reacci!n e"otérmica' mientras que si consideramos la misma reacci!n pero en sentido

contrario' el valor absoluto de la entalpía se mantiene' pero el sino cambia' siendo en

este caso la entalpía positiva y' por tanto' una reacci!n endotérmica1

!istintos tipos de entalpías de reacción: entalpías de combustión y entalpías de

formación"


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Aunque cualquier entalpía es' por definici!n' una entalpía de reacci!n (variaci!n de

calor a presi!n constante asociada a una reacci!n química) es frecuente especificar un

poco más y' en luar de llamarla entalpía de reacci!n' indicamos el tipo de reacci!n a

que se refiere' por e&emplo' en el caso del 6C y el o"íeno' se trata de una reacci!n de

combusti!n' por lo que a su entalpía de reacci!n se la puede llamar entalpía de

combusti!n' /*oc

0el mismo modo sucede' por e&emplo' con las entalpías de las reacciones de formaci!n

de un compuesto' que reciben el nombre de entalpías de formaci!n' y que veremos con

detenimiento en el apartado pr!"imo por su ran utilidad y la frecuencia de su uso#

!iaramas entálpicos

,n diarama de entalpía es un ráfico que permite mostrar de un modo visual la

variaci!n de entalpía de una reacci!n química# Gi nosotros tenemos una reacci!n1

J K P /*oJ

6omo el valor absoluto de entalpía no se conoce' el orien de la escala de entalpías es

arbitrario# Por ello' lo que se %ace es representar reactivos y productos' siendo la

diferencia entre ellos el valor de entalpía de la reacci!n#

Gi la reacción es endotérmica' es decir' absorbe calor' el diarama de entalpía tendrála forma siuiente1

Gi la reacción es exotérmica' es decir' desprende calor' el diarama de entalpía tendrá

la forma siuiente


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finición de entalpía de formación y e#emplos

La entalpía de formación es un tipo concreto de entalpía de reacción' que recibe el

nombre de entalpía de formación estándar o entalpía normal de formación si la

reacci!n se lleva a cabo a $%&C y a ' atm' que son las condiciones estándar en

termoquímica# Así' la entalpía normal o estándar de formación (también llamada a

veces calor normal de formaci!n)' se representa por /*of y es la variación de entalpía

cuando se forma un mol de compuesto a partir de sus elementos en estado normal

(esto es' en el estado de areaci!n y forma alotr!pica más estable a la que dic%os

elemento se %allan en condiciones estándar)#

Esta entalpía de formación podrá ser positiva' reacci!n endotérmica' o neativa'

reacci!n e"otérmica# Por e&emplo' es e"otérmica la reacción de formación de

peróxido de hidróeno a partir de sus elementos' %idr!eno y o"íeno' en estadoaseoso' que es como se encuentran en condiciones estándar1

ientras que la reacción de formación del eteno' 63*M' es endotérmica' es decir'

absorbe calor cuando se produce1

6omo vemos' en esta $ltima reacci!n %emos indicado que el carbono' además de estar

en estado s!lido' está en forma de rafito# Esto se debe a que el carbono tiene distintas

formas alotr!picas' es decir' compuestas por el mismo elemento pero con distintas

estructuras' como el rafito y el diamante' pero la más estable a 3456 y a : atm!sfera de

presi!n es el rafito' y por este motivo es esta la forma que debemos escoer para

plantear las reacciones de formaci!n en las que intervena el carbono# Esta presentaci!n

de formas alotr!picas ocurre también en otros elementos' como el azufre' que puede

presentar estructura monoclínica y r!mbica' o el f!sforo' que puede tener la llama

estructura de f!sforo blanco y la de f!sforo ro&o#


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Asimismo' la entalpía de formación cambia si el compuesto formado está en

distinto estado de areación' aunque se parta de los mismos elementos# Por e&emplo'

la entalpía de formaci!n del aua vapor' del aua líquida y del aua s!lida difieren1

No obstante' lo %abitual es plantear que se produce aua líquida si estamos en

condiciones estándar' ya que es así como el aua se encuentra a 3456 y : atm!sfera de

presi!n#

6abe destacar' además' que la entalpía de formación de los elementos puros se

toman como (' pues como no podemos conocer los valores absolutos de entalpía' se

toman estos como referencias arbitrarias# Así' por e&emplo1

/*of C3() + ; ?@mol/*of 6l3() + ; ?@mol

/*of Na(s) + ; ?@mol

A continuaci!n se muestra una tabla con los valores de entalpía de formación

estándar de distintos compuestos' en ?@mol' y con sus correspondientes estados de

areaci!n#


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