aA + bB cC + dD TERMOQUÍMICA DE = cEC+dED-aEA-bEB DH = cHC+dHD-aHA-bHB Estudia los cambios de energía interna (E) y entalpía (H) de las reacciones químicas. aA + bB cC + dD Presión Temperatura Variación energía interna en la reacción Volumen DE = cEC+dED-aEA-bEB Estado Variación de entalpía en la reacción DH = cHC+dHD-aHA-bHB

Na2SO4 + Ba(NO3)2 BaSO4 + 2NaNO3 Q calor absorbido o liberado durante una transformación de reactivos a productos (TODA REACCION QUIMICA CONLLEVA UN CALOR DE REACCION ASOCIADO) Na2SO4 + Ba(NO3)2 BaSO4 + 2NaNO3 Ejemplo: calcule el cambio de entalpía para la formación de sulfato de bario al mezclar 1 L de solución de Sulfato de sodio 1M con 1 L de nitrato de bario 1M, si la capacidad calórica específica de la solución es de 4,18 J/ºC g, y la densidad de la solución resultante es de 1 g/mL La temperatura inicial es de 25ºC, en tanto la temperatura al final de la reacción es de 28,1º

Calores de reacción más estudiados Combustión Disolución Cambio de fases Neutralización En la medición del calor de reacción se requiere que: sean rápidas, completas, sin productos de reacción

Leyes de la Termoquímica Ley de Hess: El cambio de entalpía a P o V constante, de una reacción química es el mismo tanto si se lleva a cabo en una o en varia etapas Ley de Lavoisier-Laplace. El cambio de entalpía a P o V constante, de una reacción química dada en una dirección es de igual magnitud y de signo contrario al de la reacción en sentido inverso. Estado Estándar Es el estado de las sustancias puras a P = 1 atm y la temperatura especificada (25o). Además, si la sustancia es un gas, éste se considera como un gas ideal (PV = nRT). Estado de referencia Es el estado de los elementos químicos en su forma mas estable a la presión estándar Pº =1 atm a 298 K. El valor de entalpía de los elementos en su estado de referencia es igual a cero.

Definición estados estándar Compuesto Gas Presión = 1 atm Líquido, sólido líquido puro, sólido puro Soluto concentración 1 M Elementos Forma en que existe a 1 atm y 298,15ºK

Entalpía Estándar de Reacción Entalpía Estándar de Formación (Hfº) Entalpía Estándar de Combustión Entalpía de Disolución Entalpía de cambio de fase

Ejemplo uso ley de Hess O2 2NO (g) 2NO2 (g) O2 N2 (g) + O2 (g) H° =-180,5 kJ H° =66,4 kJ O2 N2 (g) + O2 (g) Reacción general 2 NO(g) + O2(g)  2 NO2(g) etapas N2(g) + O2(g)  2 NO(g) H° = +180.5 kJ N2(g) + 2 O2(g)  2 NO2(g) H° = +66.4 kJ 2 NO(g)  N2(g) + O2(g) H° = -180.5 kJ

N2(g) + 2 O2(g)  2 NO2(g) H° = +66.4 kJ Reaccion general 2 NO(g) + O2(g)  2 NO2(g) H° = ? 1 N2(g) + 2 O2(g)  2 NO2(g) H° = +66.4 kJ 2 NO(g)  N2(g) + O2(g) H° = -180.5 kJ + 2 NO(g) + O2(g)  2 NO2(g) H° = -114.1 kJ

S = suma n = número de moles DHr° = H°final - H°inicial Entalpía de reacción a partir de entalpía de formación estándar DHr° = H°final - H°inicial = SnDHf°(productos) - SnDHf°(reactantes) S = suma n = número de moles DHf° = entalpía de formación stándar

Calcule el DHo de la reacción CH4 (g) + 2 O2(g) CO2 (g) + 2 H2O (g) Ejemplo. Calcular la entalpía de la siguiente reacción a partir de las correspondientes entalpías de formación: Calcule el DHo de la reacción CH4 (g) + 2 O2(g) CO2 (g) + 2 H2O (g) [DHof CO2 + 2 DHof H2O] – [DHof CH4 + 2 DHof O2] [ -394 + 2 (-286) ] – [ -75 + 2 (0)* ] - 891 kJ * DHof de un elemento = 0

Dependencia del H con la temperatura (Ley de Kirchhoff) Es posible calcular el cambio de entalpía a una T2 conociendo el cambio de entalpía a T1 y las capacidades calóricas de reactantes y productos

Calcular el calor o entalpía de reacción a 1000oC para la reacción: ½ H2 (g) + 1/2Cl2 (g)  HCl (g) Si el Ho298 = -92,223 KJ Cp = 29,0381 – 0,8356 x 10-3T + 20,097 x 10-7 T2 [J/mol grado] H2 Cp = 29,0381 – 0,8356 x 10-3T + 20,097 x 10-7 T2 [J/mol grado] Cl2 Cp = 29,0381 – 0,8356 x 10-3T + 20,097 x 10-7 T2 [J/mol grado] HCl