Este documento presenta conceptos clave de termoquímica. Explica que la energía de una reacción química se relaciona con las masas y moles de sustancias involucradas. Define procesos endotermicos y exotermicos. También describe ecuaciones termoquímicas, entalpía de reacción, entalpía de formación, combustión y vaporización, así como la ley de Hess para calcular cambios de entalpía.

1. Termoquímica
UNIVERSIDAD SAN IGNACIO DE LOYOLA

2. Logro
• Al finalizar la unidad el estudiante será capaz
de relacionar la energía de una reacción
química con las cantidades en masa y moles
de las sustancias involucradas.

3. Proceso endotermico: energía entregada al sistema, +∆E
Proceso exotermico: energía sale del sistema, -∆E
El calor de reacción, puede encontrarse de forma experimental o por conocimiento de
los cambios de energía interna o entalpía asociados a otras reacciones.
El cambio de energía asociado a una reacción quimíca se le conoce como entalpía
de reacción o calor de reaccion.

4. Ecuacion termoquimica
Es la representación de un proceso termodinámico que puede ser un cambio físico o químico.
Las ecuaciones termoquímicas deben contener:
- Las formulas de las sustancias involucradas
- Los coeficientes estequiométricos
- El estado físico de cada sustancia (sólido, líquido, gasesoso, acuoso)
- La temperatura y la presión
- El calor involucrado en el proceso
2 Al(s) + Fe2O3(s)  2 Fe(l) + Al2O3(s), DHo = -851 kJ/mol
CONDICIONES ESTANDARES
TEMPERATURA
298K=25oC

5. ESTADO DE LA MATERIA ESTADO ESTANDAR
GAS 100 kPa DE PRESION
LIQUIDO LIQUIDO PURO
SOLIDO SOLIDO PURO
DISOLUCION CONCENTRACION MOLAR

6. *DH Es una propiedad extensiva.
*DH Es una funcion de estado.
*El valor de dh de una reaccion, depende del estado en que se
encuentren los reactivos (Estado inicial) y los productos
(estado final).
*DHREACCION Tiene la misma magnitud , pero con signo
cambiado en la reacción inversa.
CH4 (g) + 2 O2 (g)  CO2 (g) + 2 H2O (l), DH = - 890. kJ
CO2 (g) + 2 H2O (l)  CH4 (g) + 2 O2 (g), DH = +890. kJ

7. Variacion de la entalpia en un cambio de fase
Los cambios de fase de una sustancia consumen o liberan calor
segun sea el sentido del cambio. En procesos reversibles: si se
liberan 44kj cuando un mol de vapor de agua se condensa, se
requeriran 44 kj para que se evapore 1 mol de agua líquida.
Escribe las ecuaciones termoquimicas para
Los cambios mencionados.

8. ENTALPIA DE FORMACION
La entalpía de formación es el cambio de calor que se produce cuando se forma un
mol de un compuesto a partir de sus elementos en su forma mas estable.
C (grafito) + O2 (g)  CO2 (g), DHf= -393.5 kJ
Por convención los valores de DHf a 298 k, para elementos en su forma mas estable,
se les asigna el valor de cero.

9. Los valores de DHf nos permiten encontrar los valores de las entalpías
de reacción (DHreaccion).
DHreaccion=[ ∑n DHf (25oc)]productos-[∑n DHf (25oc)]reactivos
n: representa los coeficientes estequiométricos de cada reactivo o producto de
la reacción en cuestión

10. SOLUCION
EJEMPLO
DETERMINE DH°REACCION PARA:
4NH3(g) + 5O2(g)  4NO(g) + 6H2O(g)
SABIENDO QUE: DHf NH3(g) = -45.9 kJ/mol, DHf NO(g) =
91.3, DHf H2O(g) = -241.8

11. Calor de combustion o entalpia de combustion
Es el calor que se libera cuando reacciona por completo 1 mol de
sustancia en presencia de suficiente oxígeno. Los valores de
entalpia de combustión suelen ser valores negativos ya que por
lo general las combustiones liberan calor hacia el entorno o
alrededores.
CH3COOH(l) + 2O2 (g) → 2H2O(l) + 2CO2 (g), ΔHo = – 871.7 kJ/mol
Estados de agregación

12. Entalpia de enlace o energia de enlace
En toda reacción química los enlaces de los reactantes deben romperse para rearreglarse y
dar paso a la formación de nuevos enlaces.
Puesto que la entalpía de enlace depende de la molécula, se tabulan valores promedio.
¡Ojo! * Método aproximado  ESTIMACION
Fiabilidad: ± 10 kJ como máximo
* Sólo es aplicable a reacciones entre
gases.
∆Ho=[ ∑n EEenlace]Reactivos-[ ∑n EEenlace]Productos
∆Ho=[ ∑n EEenlace]rotos-[ ∑n EEenlace]formados
Enlace Ee (kJ/mol)
H–H 436
C–C 347
C=C 620
CC 812
O=O 499
Cl–C 243
C–H 413
C–O 315
C=O 745
O–H 460
Cl–H 432

13. LEY DE HESS
“La energía intercambiada en forma de calor en una reacción
química es la misma tanto si la reacción ocurre en una etapa
como si ocurre en varias”.
Ya que la entalpía es una función de estado, esta va a ser
independiente del número de pasos y de la naturaleza
específica de cada uno de ellos.

14. D  D  D 
0 0 0
3 1 2
H H H    
241
,8 ( 285,8 ) 44
kJ kJ kJ
0 1
(agua) 44 l
vaporización
H kJ mo
D 
 
Dadas las reacciones:
H2(g) + ½ O2(g)  H2O(g) ∆H1
0 = –241,8 kJ
H2(g) + ½ O2(g)  H2O(l) ∆H2
0 = –285,8 kJ
calcular la entalpía de vaporización del agua en condiciones estándar.
La reacción de vaporización es:
H2O(l) H2O(g) DH 0
3 = ?

15. DH1
0 = – 241,8 kJ
DH2
0 = – 285,8 kJ
DH3
0 = 44 kJ
H
H2(g) + ½ O2(g)
H2O(g)
H2O(l)
Esquema de la ley de Hess

16. RECAPITULANDO…
Tenemos 3 metodos para el calculo de las entalpías estándar de
reacción:
UTILIZANDO LOS VALORES DE ∆Ho
f
UTILIZANDO LOS VALORES DE ENERGIA DE ENLACE
LEY DE HESS

17. Calor de disolucion
El calor de disolucion o entalpia de disolucion es el calor generado o absorbido cuando
cierta cantidad de soluto se disuelve en cierta cantidad de disolvente.
X(s) + nH2O(l)  x(nH2O); ∆Ho disolución
Calor de dilucion
Es el calor asociado al proceso de dilución,el cual consiste suando se adiciona mas
disolvente para disminuir la concentración total de un soluto en una disolución
Previamente preparada.
X(nH2O) + mH2O(l)  x(n+m H2O); ∆Ho dilución

18. Calor de hidratacion
Es el calor asociado al proceso que ocurre cuando los iones de una sal se separan y se
van rodeando de agua. Este proceso nos conduce finalmente a la disolución de la sal
en agua.
Mz+
(g) + mH2O  Mz+
(ac)