Calor de formación

y vimos en el último vídeo que si definimos la entalpía h como como lines la energía interna del sistema más la presión por el volumen también del sistema y esto es casi una definición arbitraria pero sabemos que es una variable de estado válida no importa que hagamos en términos de cómo llegamos a cierto punto siempre va a ser el mismo verdad porque es la suma de variables de estado pero esto es bastante útil en bueno vimos en el último vídeo que si suponemos la presión constante que es una gran suposición pero hay grandes razones para proponerlo por ejemplo en algunas reacciones químicas si estamos sentados en la playa con nuestros vasos de precipitados a una temperatura y presión estándar que no está ocurriendo entonces podemos suponer que la presión es es constante y vimos que el cambio lento en la intel pía se convierte en el calor agregado al sistema ok en el calor agregada al sistema a esa presión constante ok esta vez para escribir o proponer que estamos suponiendo que estamos que estamos suponiendo que la presión es constante ahora como usamos estos conceptos de una forma útil digamos que tengo no sé carbón en su forma elemental como grafito y que agrego eso digamos que tengo esa molécula o ese molde carbón y le agregó dos moléculas o dos moles de hidrógeno gaseoso si tenemos un montón de hidrógeno gaseoso ok en su estado gaseoso digamos en un globo no sé que van a van a estar atados de esta forma de atómica verdad cuando están en forma gaseosa y si los hago reaccionar voy a producir un molde metano un molde metano ch4 pero no sólo eso también voy a producir algo de calor voy a producir digamos de forma redondeada voy a producir 74 kilos jules de calor 74 kilos jules de calor y cuando produzco esa mole ese molde de metano ok cuando produzco ese único mol así que qué está ocurriendo aquí primero que nada cuánto calor está siendo agregado al sistema estamos suponiendo que esté calor sólo se libera del sistema no este no es un proceso a diabético no es aislado el sistema de nada simplemente se libera se va se libera así que mi pregunta es cuánto digo ya saben empezamos con este contenedor digamos podríamos podríamos poner que está a una presión fija y que a lo mejor tengo un montón de ok digamos en gris tengo un montón de de carbón sólido ahí tirado en el vasito y digamos en algún tipo de polvo y aquí tengo gas de hidrógeno entonces cada uno de esos amarillos es hidrógeno no pero bueno vamos a obtener un montón de gas metano en es de esta forma si los ponemos a reaccionar ok en este en este mismo vamos a hacerlo en verde ahora tenemos un montón de gas metano y libero 74 kilos jules 74 kilos jules así que cuánto calor fue agregado al sistema bueno en realidad liberamos calor liberamos 74 kilos así que el calor agregado al sistema es en realidad menos 74 es decir en vez de ir hacia adentro va hacia afuera ok si preguntamos por el calor agregado en realidad es negativo porque fue liberado es pero se aclaró muy bien eso y les acaba de mostrar que eso es exactamente lo mismo que el cambio en la entalpía aunque este es el cambio en la antártida así que como podemos pensar acerca de esto que es lenta el pia de este sistema relativo a este bueno eso va a ser más bajo verdad porque si tomamos dental pedacito si tomamos el cambio en la entropía nuestro nuestro entalpía final - la entalpía inicial del sistema vamos a obtener un número negativo que son menos 74 kilos así que esto tiene que ser mucho menor que esto otro ok por 74 kilos jules así que la entropía final es menor que lenta al pie inicial y es de la diferencia es de 74 kilos jules ok vamos a dibujar por ejemplo si este es un eje digamos no sé a lo mejor es el tiempo ok en ese eje y acá arriba vamos a graficar por ejemplo la entropía vamos a ponerle entalpía entonces si la reacción empieza a esta en tal pie inicial ok ese es nuestro estado inicial de aquí ok el que está en el contenedor amarillo por ejemplo vamos a dejarle el color amarillo empezamos ahí y después no se lo agitamos lo podríamos dejarlo ahí a la intemperie que reacciona quien sabe pero terminamos en una en tal vía final digamos que llegamos a esta instancia final justo aquí después de la reacción que ha ocurrido porque esta es la entropía final así que como podemos ver hemos caído en los niveles de entropía lo que es interesante aquí es no es cuál es el valor absoluto del entalpía aquí sino sino aquí aquí aquí lo interesante es que tenemos un cambio en la entropía ok y podríamos pensar en que tanto calor ha perdido o ganado este sistema y dado que hay menos calor ok entonces hemos liberado energía y ya sabemos que hasta cierto grado es lo que dijimos en el inicio verdad y la palabra para cuando esto ocurre cuando esto ocurre es que es exotérmica ahora si queremos ir en el sentido contrario si por ejemplo queremos ir de metano y liberar en carbón e hidrógeno es decir separarlo entonces tendríamos que agregar ese calor para regresar la reacción verdad ok entonces tendríamos una un camión en tal vía positiva y entonces tendríamos una reacción en dos térmicas y una reacción necesita energía es en dos térmicas si la libera es exotérmica ahora podría estarse preguntando bueno de dónde viene toda esa energía así que sí sí empecé en un altar y aquí en la amarilla de esta definición rara y llegué a la verde y si vemos dental piar con la presión constante digamos que el volumen no ha cambiado mucho por ejemplo para fines prácticos no así que realmente la mayor parte del cambio fue en la energía interna así que si hay una gran energía interna y luego baja ok entonces eso está causando que que haya una caída en la entropía ok ese cambio en la energía interna está realmente siendo porque se convierte la energía potencial en calor que se libera así que ese calor se libera en forma de 74 kilos jules en forma de calor ahora todo lo que esto hace es darnos un una una base para saber cuánto cuánto calor un producto genera o cuánto o predecir qué tanto calor necesita ser absorbido o incluso liberado por distintas reacciones así que aquí voy a tocar otra noción la noción de el calor de formación o que también se le conoce como entalpía de formación o el cambio en lenta vía de formación ok así que el cambio en la entropía de formación que generalmente está dado a temperatura y presión y volumen o más bien presión y temperatura este estándar digamos que es esto esto va a ser cuál es el cambio en la entropía que debe ocurrir para que una molécula se convierte en otra así que por ejemplo para el metano ok por ejemplo para el metano y si queremos descubrir cuál es el calor su calor de formación decimos mira por cómo formamos el metano de sus formas elementales cuál es la delta h esta reacción y hemos aprendido ya que la delta h de esta reacción era menos 74 kilos jules que significa que existen formas metano de sus de sus elementos digamos digamos de sus bloques constructivos vas a liberar 74 kilos de energía y esto es una reacción exotérmica victo y esto es porque libera este calor teníamos este metano ok que es está en un estado bajo de energía o más bajo de energía que estos dos originales y debido a eso es más estable digamos una forma de pensarlo es que si tienes a un tipo y luego tienes una montaña aquí ok y acá en la cima tienes una pelota ya sabes este no es una directa analogía pero pero es una analogía para la energía potencial si está en un estado más bajo tiende a estar más estable por ejemplo si está hasta arriba pues es más inestable de que se caigan entonces si tienes un montón de metano el hecho es que tienes una energía negativa un calor negativo digamos eso significa que se está liberando en ok ok es una es una un cambio en la entropía deformación negativo eso me dice que el metano es más estable en relación a sus compuestos a sus componentes más bien no tienes que memorizarlo simplemente aquí ya lo he copiado de una tabla que encontré en inglés de la wikipedia aquí la tengo déjenme ver la ok está la de la copia directamente de la wikipedia solo que está en inglés y esto nos da la la formación de el calor de formación estándar y si vemos por ejemplo aquí está el aquí tenemos el metano justo aquí ok con el que estamos trabajando esencialmente nos están diciendo la delta h de esta reacción que forma metano ok ahí nos están diciendo en este punto de la tabla por ejemplo nos está diciendo que si empezamos con cierto carbón en su estado sólido más dos moles de hidrógeno gaseoso formamos un molde metano ok y cuando tomamos lenta al pie de aquí menos la d los reactivos tenemos un cambio en la entropía de formación de esta reacción que a temperatura y presión estándar es menos 74 kilos jules más o menos por mol y esto todo esto está por mol verdad ok aquí es para formar un molde metano si formamos más moles bueno simplemente habrá que acomodar los números pero bueno pues vamos a seguir utilizando esta tabla en los siguientes vídeos si vemos por ejemplo aquí el oxígeno mono atómico tiene un 1 un calor un calor de formación estándar de positivo verdad que significa que necesita energía para formarse es decir sí sí tenemos esta reacción que vamos a escribir así la mitad o la mitad de un molde oxígeno gaseoso se convierte en en un en un molde de un molde oxígeno en su estado gaseoso mono atómico ok eso nos dice que este estado este estado tiene más potencial que este otro y para tener que llegar a esa reacción tenemos que agregar la energía tenemos que meter la energía y de hecho aquí hay que agregarle 249 jules y tú podrías decir esto no tiene mucho sentido el oxígeno es oxígeno porque necesito calor de formación para el oxígeno lo que tenemos aquí es suelen su forma elemental así que el oxígeno cuando tienes un montón de oxígeno digamos por ahí en el ambiente o en el aire ok o por ejemplo hidrógeno nitrógeno todos estos son gaseosos y por eso son atómicos el carbón por ejemplo que es en su forma sólida como grafito solo es es es mono atómico así que el calor de formación es relativo a la forma en que lo encuentras en su versión pura no necesariamente en su forma atómica aunque algunas veces coinciden ahora en el próximo vídeo vamos a utilizar esta tabla que es bastante útil sólo la lo copié y la pegué de wikipedia para resolver algunos problemas en el olvido vamos a hablar de más del calor de formación en los próximos vídeos y vamos a seguir usando la tabla que nos da el calor estándar de formación para ciertas reacciones y determinar si es exotérmica wendo térmica