La termoquímica estudia las características de las reacciones químicas con respecto a la energía involucrada. Las reacciones pueden ser exotérmicas, liberando calor, o endotérmicas, requiriendo calor. Las ecuaciones termoquímicas especifican los estados físicos de los reactivos y productos, así como la cantidad de calor implicada.

1. TERMOQUIMICA
La Termoquímica se encarga de estudiar las características de una reacción química, con respecto al
requerimiento o liberación energética implicada en la realización de los cambios estructurales
correspondientes.
Si la energía química de los reaccionantes es mayor que la de los productos se produce una
liberación de calor durante el desarrollo de la reacción, en caso contrario se necesita una adición de
calor. Esto hace que las reacciones se clasifiquen en exotérmicas o endotérmicas según que liberen
o requieran calor. La reacción entre hidróxido de sodio y ácido clorhídrico es altamente exotérmica,
mientras que la reacción de formación de óxido de magnesio a partir de oxígeno y magnesio es
endotérmica.
Ecuaciones Termoquímicas
En termoquímica las reacciones químicas se escriben como ecuaciones donde además de las
fórmulas de los componentes se especifica la cantidad de calor implicada a la temperatura de la
reacción, y el estado físico de los reactivos y productos mediante símbolos "s" para sólidos, "g" para
gases, "l" para líquidos y "ac" para fases acuosas. El calor de una reacción, QR, usualmente se
expresa para la reacción en sentido derecho y su signo indica si la reacción es exotérmica o
endotérmica, de acuerdo a que si
Reacción exotérmica : QR < 0
Reacción endotérmica: QR > 0
La siguiente reacción está escrita en forma de ecuación termoquímica:
Fe2O3 (s) + 3C(grafito) ↔ 2Fe(s) + 3CO(g) QR = 492,6 KJ/mol
porque se expresan los estados de sus componentes y el calor de reacción en condiciones
estándares. Se entiende que 492.6 KJ es la cantidad de calor requerido en la reacción, por cada mol
de óxido férrico que reacciona en estado sólido a 25'C y 1 atmósfera de presión

2. Termoquímica
100
La siguiente reacción escrita en forma termoquímica:
2H2S(g) + Fe(s) ↔ FeS2(s) + 2H2(g) QR
o
= -137 KJ/mol
muestra que es exotérmica y que por cada 2 moles de sulfuro de hidrógeno en forma gaseosa que
reaccionan se liberan 137 KJ de calor en condiciones estándares, indicado esto mediante el
superíndice colocado sobre el símbolo.
Calor de formación de una sustancia
Es la cantidad de calor liberado o absorbido en la reacción de formación de un mol de una sustancia
a partir de sus elementos constituyentes. La reacción de formación del bromuro de hidrógeno
gaseoso a partir de sus elementos componentes en estado gaseoso y su correspondiente calor de
formación, a condiciones estándares, es:
½ H2(g) + ½ Br2(g) ↔ HBr(g) Qf
0
= -36,38 KJ/mol
Los compuestos como el bromuro de hidrógeno gaseoso se denominan compuestos exotérmicos
porque su reacción de formación es exotérmica, en caso contrario se llaman compuestos
endotérmicos.
Es importante notar que el cambio en el estado material de alguno de los componentes de una
reacción química producirá un cambio en la cantidad de calor implicada y/o en la naturaleza
energética de la reacción. En la reacción de formación del agua no hay diferencias estructurales al
obtenerla en forma gaseosa o líquida, pero energéticamente es mayor la cantidad liberada cuando se
forma un mol de agua líquida con respecto a la cantidad liberada cuando se forma un mol de agua
gaseosa, como se puede observar en las siguientes reacciones de formación
H2(g) + 1/2 O2(g) ↔ H2O(g) Qf
0
= -241.814 KJ/mol.
H2(g) + 1/2 O2(g) ↔ H2O(1) Qf
0
= -285,830 KJ/mol
Los calores de formación son determinados experimentalmente y para su estimación se asume que
el calor de formación de los elementos en estado libre y en condiciones estándares es cero. La
Tabla 1 muestra los calores de formación de un conjunto de compuestos en condiciones estándares

3. Termoquímica
101
Calor de reacción
Es el calor liberado o absorbido en una reacción a condiciones determinadas. Es una propiedad
termodinámica de estado cuyo valor, depende principalmente, de la temperatura de la reacción y se
calcula por la diferencia entre las energías químicas de los productos, Ep, y los reaccionantes, Er, es
decir,
QR = Ep - Er
Cuando la suma de los contenidos calóricos de los productos excede al de los reaccionantes, la
diferencia es la cantidad de calor requerida en la reacción endotérmica y es de signo positivo. Si la
suma de los contenidos calóricos de los reaccionantes excede al de los productos la diferencia es la
cantidad de calor liberada en la reacción exotérmica y es de signo negativo
Ley de Hess
La Ley de Hess expresa que: "El calor de una reacción es independiente del número de etapas que
constituyen su mecanismo y, por lo tanto, depende sólo de los productos (estado final) y
reaccionantes (estado inicial)"
La ley de Hess aplicada a la reacción global resultante de la suma del conjunto de etapas que
explican su mecanismo, permite calcular el calor de reacción estimando la diferencia entre la suma
de los calores totales de formación de los productos y la suma de los calores totales de formación de
los reaccionantes, es decir:
0 0 0
, ,R p f p r f rQ n Q n Q= −∑ ∑
siendo np, y nr, los coeficientes estequiométricos y Q0
f,p y Q0
f,r los calores de formación de cada uno
de los productos y reaccionantes, respectivamente

4. Termoquímica
102
Ejercicios Resueltos
Ejercicio 1. Calcular el calor de la reacción, en condiciones estándares, y explicar si es exotérmica
o endotermica
CaC2 (s) + 2H2O (l) ↔ Ca(OH)2 (s) + C2H2 (g)
Los calores de formación de cada uno de los productos y de los reaccionantes tomados de La Tabla
1 son:
Compuestos Qf
0
CaC2 (s) - 60 KJ/mol
H2O (l) - 285,83 KJ/mol
Ca(OH)2 (s) - 986,1 KJ/mol
C2H2 (g) 226,7 KJ/mol
Al aplicar la ley de Hess con los datos suministrados
QR
0
= (-986,1 + 226,7) - (-60 + 2 x (-285,83)) = -127.74 KJ / mol
el signo negativo, del calor de reacción, significa que es exotérmica.
Calor de combustión
Es el calor que se libera en una reacción de combustión de un compuesto orgánico. Se entiende por
combustión completa la oxidación de un compuesto orgánico con el oxígeno del aire, produciéndose
los gases bióxido de carbono y vapor de agua, además de la liberación de una cantidad de calor. Si
en vez de bióxido de carbono se produce monóxido de carbono o carbono en estado natural, se dice
que la combustión es incompleta.
El gas natural o el propano son gases que además de aprovecharlos con propósitos de síntesis de
otros compuestos son utilizados como combustibles, tanto doméstica como industrialmente, debido
a su gran calor de combustión. Los alimentos al ser digeridos por los seres vivos son compuestos

5. Termoquímica
103
orgánicos (carbohidratos, lípidos y proteínas) transformados mediante mecanismos de reacción que
totalizados corresponden a sus reacciones de combustión cuyos calores liberados son utilizados por
la célula para su almacenamiento y funcionamiento
Los calores de combustión se determinan experimentalmente y sus valores son aprovechados para
estimar calores de formación de compuestos orgánicos difíciles de estimar por otros métodos. La
Tabla 2 muestra calores de combustión de un conjunto de compuestos orgánicos en condiciones
estándares
Ejercicio 2. Calcular el calor de formación del ácido acético, en condiciones estándares, a partir de
su calor de combustión.
La reacción de combustión completa del ácido acético gaseoso, en condiciones estándares, es:
CH3COOH (g) + 2O2 (g) ↔ 2CO2 (g) + 2H2O (g) -875,1 KJ/mol
es decir, que por cada mol de CH3COOH (g) que combuste se liberan 875,1 KJ. Conociendo el
calor de combustión del ácido acético y los calores de formación de los otros componentes de la
reacción, en condiciones estándares, al aplicar la ley de Hess se puede calcular el calor de
formación del ácido acético así:
Compuestos Calor de formación
CO2 (g) - 393,51 KJ/mol
H2O (g) - 241,81 KJ/mol
O2 (g) 0
2 2 3 2
0 0 0 0 0
, ( ) , ( ) , ( ) , ( )(2 2 ) ( )C f CO g f H O g f CH COOH g f O gQ Q Q Q Q= + − +
3
0
, ( )875.1 2 ( 393.51) 2 ( 241.81) 0f CH COOH gQ = × − + × − − + 
3
0
, ( ) 2145.74 /f CH COOH gQ KJ mol= −

6. Termoquímica
104
el signo negativo indica que el ácido acético es un compuesto exotérmico.

7. Termoquímica
105
Sustancia Qf
0
, KJ/mol Sustancia Qf
0
, KJ/mol Sustancia Qf
0
, KJ/mol
H20(l) -285.83 PCl3(g) -287.00 Al2O3(s) -1675.70
H2O(g) -241.81 PCl5(g) -375.00 ZnO(s) -350.46
HF(g) -273.30 CO(g) -110.53 HgO(s) -90.80
HCl(g) -92.31 CO2 (g) -393.51 CuO(s) -157.00
HBr(g) -36.38 CH4(g) -74.80 Cu2O(s) -169.00
HI(g) 26.36 HCHO(g) -117.00 Ag2O(s) -31.00
SO2(g) -296.81 CH3OH(l) -238.70 AgCl(s) -127.07
SO3(g) -395.70 C2H2(g) 226.70 Ag2S(s) -32.60
H2S(g) -20.60 C2H4(g) 52.30 Fe2O3(s) -824.20
H2SO4(1) -813.99 C2H6(g) -84.70 Fe3O4(s) -1118.0
NO(g) 90.25 CH3COOH(l) -485.00 FeS(s) -100.00
NO2(g) 33.18 C2H5OH(l) -277.70 FeS2(s) -178.00
N2O(g) 82.00 C6H6(g) 82.93 MgO(s) -601.50
N2O3(g) 83.70 SiO2(s) -910.70 MgCO3(s) -1096.0
N2O4(g) 9.16 SiH4(g) 34.00 CaO(s) -635-09
N2O5(g) 11.00 PbO(s) -219.00 Ca(OH)2(s) -986.10
NH3(g) -45.94 PbO2(s ) -277.00 CaC2(s) -60.00
HNO3(l) -174.10 PbS(s) -100.00 CaCO3 (s) -1206.9
NH4Cl(s) -314.40 PbSO4(s) -919.94 BaO(s) -554.00
Na2O(s) -414.20 Na2SO4(s) -1387.1 BaCO3 (s) -1216.0
NaOH(s) -425.61 NaNO3(s) -467.90 NaF(s) -573.65
NaCI(s) -411.15 NaBr(s) -361.06 NaI(s) -278.80
KF(s) -567.30 KCl(s) -436.75 KClO3(s) -397.70
KClO4(s) -432.80 KBr(s) -393.80 KI(s) -327.90
Tabla l. Calores de formación en condiciones estándares

8. Termoquímica
106
Compuesto Fórmula Qc
0
,
KJ/mol
Compuesto Fórmula Qc
0
,
KJ/mol
Carbono C(S) -393.3 Metanol CH4O(g) -764.0
Monóxido de carbono CO(g) -283.0 Metanol CH4O(l) -726.5
Metano CH4(g) -890.4 Etanol C2H6O(g) -1409.3
Etino (acetileno) C2H2(g) -1299.6 Etanol C2H6O(l) -1366.9
Eteno(etileno) C2H4(g) -1411.0 n-Propanol C3H8O(g) -2068.0
Etano C2H6(g) -1559.9 n-Propanol C3H8O(l) -2023.2
Propeno C3H6(g) -2058.5 Isopropanol C3H8O(g) -2062.8
Propano C3H8(g) -2220.1 Isopropanol C3H8O(l) -2013.0
2-metilpropano C4H10(g) -2871.7 Glicerina C3H8O3(l) -1658.0
n-butano C4H10(g) -2878.5 Acido Fórmico CH2O2(g) -316.7
Ciclopentano C5H10(l) -3290.9 Acido Fórmico CH2O2(l) -270.2
n-pentano C5H12(g) -3536.1 Acido Acético C2H4O2(g) -919.7
Benceno C6H6(g) -3301.5 Acido Acético C2H4O2(l) -871.7
Benceno C6H6(l) -3267.6 Acido Láctico C3H6O3(C) -1363.1
Ciclohexano C6H12(l) -3919.9 Acido d-Tartárico C4H6O6(c) -1150.2
n-Hexano C6H14(l) -4163.1 Acido n-Butírico C4H8O2(l) -2175.7
Metilbenceno(Tolueno) C7H8(g) -3947.9 Acido Cítrico C6H8O7(c) -1984.5
Metilbenceno(Tolueno) C7H8(l) -3909.9 Acido Benzoico C7H6O2(c) -3228.0
Cicloheptano C7H14(l) -4547.6 Acido Palmítico C6H32O2(c) -9953.7
n-Heptano C7H16(l) -4816.9 Acido Esteárico C18H36O2(c) -11284.0
1,2-Dimetilbenceno C8H10(g) -4596.3 Acido Oleico C18H34O20(l) -11163.0
1,2-Dimetilbenceno C5H10(l) -4552.9 d-Glucosa C6H12O6(c) -2815.8
1,3-Dimetilbenceno C8H10(g) 4594.5 1-Fructosa C6H12O6(c) -2824.2
1,3-Dimetilbenceno C8H10(l) -4551.9 Lactosa C12H22O11(c) -5648.8
1,4-Dimetilbenceno C5H10(g) -4595.2 Formaldehido CH2O(g) -5709.8
1,4-Dimetilbenceno C8H10(l) -4552.9 Acetaldehido C2H4O(g) -1192.4
Naftaleno C10H5(c) -5153.0 Acetona C3H6O(l) -1789.9
Tabla 2. Calores de combustión en condiciones estándares