Entalpía estándar de formación y de reacción

Primero que nada tenemos que conocer, Qué es la entalpia? Podemos definirla como la suma de la energía interna de un sistema y la presión por el volumen del sistema.

H = E + PV

H= Entalpía

E= Energía interna

P= Presión

V= Volumen

Dado que E y PV tienen unidades de energía, la entalpía también las tiene. Además E, P y V son funciones de estado, lo que quiere decir que dependen solo de los estados inicial y final. por lo tanto La entalpía (H) tambien será función de estado. El cambio de entalpía (ΔH) dependerá solamente de los estados inicial y final.

Para cualquier proceso, el cambio de entalpía será dado por:

ΔH = ΔE + Δ(PV)

Sin embargo si la presión se mantiene constante será:

ΔH = ΔE + PΔV

Entalpía de Reacción

Está dada por la formula:

ΔH = H(productos) - H(reactivos)

Es decir, la entalpía de reacción será La diferencia entre las entalpías de los productos y las entalpías de los reactivos.

Esta, puede ser positiva o negativa. Si es positiva quiere decir que ha ganado energía (calor) de los alrededores, por lo tanto será una reacción endotermica. Mientras que si la entalpía de reacción es negativa, quiere decir que ha perdido energía (calor) y será una reacción exotérmica.

Entalpía de Formación

Sabemos que ΔH se calcula si se conocen las entalpías reales de todos los reactivos y productos.Sin embargo, no es posible medir el valor absoluto de entalpía de una sustancia. Solo se determinan valores relativos con respecto a una referencia arbitraria. Este punto de referencia es conocido como entalpía estándar de formación ( ΔHºf ). Se dice que las sustancias están en el estado estándar a 1 atm. Por convenio, la entalpía estándar de formación de cualquier elemento en su forma mas estable es cero. Tomemos al oxígeno como ejemplo. El oxígeno molecular (O2) es mas estable que su otro alótropo, el ozono (O3), a 1 atm y 25ºC, asi que:

ΔHºf (O2) = 0.

ΔHºf (O3) ≠ 0.

De manera similar, el grafito es la forma alotrópica mas estable del carbono:

ΔHºf (C, grafito) = 0.

ΔHºf (C, diamante) ≠ 0.

En base a lo anterior podemos llegar a la conclusión que la entalpia estándar de formación de un compuesto como: "el cambio de calor relacionado cuando se forma un mol de compuesto a partir de sus elementos a 1atm". Es importante señalar que aunque el estado estandar no indica una temperatura, por lo general se utilizan los valores de ΔHºf a 25ºC (298.15 K).