Entalpía de reacción

El cambio de entalpía de una reacción química, ∆H (delta H) —incluso podríamos escribir aquí   ∆H de reacción— es igual al calor  transferido durante una reacción   química a presión constante. De esta  forma, ∆H es igual a qp (q subíndice p). Supongamos que estamos realizando  una reacción química, una solución   acuosa a presión atmosférica constante. Los  reactantes y los productos de esa reacción   química constituyen el sistema y todo lo  demás constituye los alrededores o entorno. Cuando el calor se transfiere desde  los alrededores hacia el sistema,   el sistema o reacción absorbe calor,  por lo tanto, el cambio de entalpía es   positivo para la reacción. A esto  se le llama reacción endotérmica. Si el calor fluye del sistema hacia los  alrededores, la reacción desprende energía. En   este caso, el cambio de entalpía de la reacción  es negativo y se denomina reacción exotérmica. Como ejemplo de una reacción,  analicemos la descomposición   del peróxido de hidrógeno (2H2O2) para  formar agua líquida (2H2O) y oxígeno   gaseoso (O2). El cambio en la entalpía para  esta reacción es igual a ∆H = -196kJ (menos   ciento noventa y seis kilojoules). El signo  negativo significa que la reacción es exotérmica,   y con relación a las unidades, a veces  podemos encontrar kilojoules (kJ),   o kilojoules por mol (kJ/mol), y en ocasiones  kilojoules por mol para la reacción (kJ/molrxn). A lo que se refieren las unidades kilojoules  por mol para la reacción (KJ/molrxn). es a cómo   está escrita la ecuación química.  Así, para esta ecuación balanceada,   observamos que hay un 2 (dos) como coeficiente  para el peróxido de hidrógeno (H2O2), es decir,   dos moles de peróxido de hidrógeno (2H2O2)  se están descomponiendo para formar dos moles   de agua (2H2O) y un mol de oxígeno gaseoso  (O2). Dicho de otra forma, cuando dos moles   de peróxido de hidrógeno se descomponen, se  desprenden 196 kJ (kilojoules) de energía. A continuación, calculemos cuánto calor se  libera cuando 5.00g (cinco punto cero gramos)   de peróxido de hidrógeno (H2O2) se  descomponen a presión constante. El primer paso es determinar cuántos moles de  peróxido de hidrógeno (H2O2) se tienen. Para esto,   dividiremos la masa del peróxido de hidrógeno,   que es de cinco gramos, por la masa molar  del peróxido de hidrógeno, que es de   34.0 g/mol (treinta y cuatro punto cero gramos  por mol). Los gramos se cancelan y obtenemos   como resultado 0.147 mol H2O2 (cero punto ciento  cuarenta y siete) moles de peróxido de hidrógeno. Posteriormente, multiplicaremos la entalpía de  reacción, igual a menos 196 kJ/molrxn (kilojoules   por mol para la reacción) por un factor de  conversión. Consideramos ahora el balance   de la ecuación tal como está escrito: hay dos  moles de peróxido de hidrógeno, en consecuencia,   para el factor de conversión, por cada mol para  la reacción, tal como lo indica la reacción,   hay dos moles de peróxido de hidrógeno, o  dos moles de H2O2 (1 molerxn/2moles H2O2). Los moles para la reacción  se cancelarán y esto nos da   -98.0 kJ/mol H2O2 (menos noventa y ocho punto cero  kilojoules por un mol de H2O2). En consecuencia,   dos moles de peróxido de hidrógeno (2 H2O2)  liberarán 196 kilojoules de energía, y un mol   de peróxido de hidrógeno liberará la mitad de  esa cantidad o 98.0 kJ (kilojoules) de energía. Ahora, tomamos los 0.147 mol H2O2 (moles de  peróxido de hidrógeno) —así que permítanme seguir   adelante y escribir la cantidad aquí rápidamente.  Tenemos entonces 0.147 moles de H202, y recuerda,   estamos tratando de calcular la cantidad de  calor liberado a partir de este número de moles. El último paso consiste en  multiplicar este resultado   por -98.0 kJ/molH202 (menos noventa y ocho  kilojoules por mol de H202) los moles de   H2O2 se cancelarán para obtener la respuesta  final. Podemos concluir entonces que el calor   que se libera cuando 5.00 g H202 (gramos  de peróxido de hidrógeno) se descomponen   a presión constante, es igual a -14.4 kJ  (menos catorce punto cuatro kilojoules).