Cómo medir el cambio en la entalpía usando la ley de Hess

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Por Peter J. Mikulecky, Chris Hren

Para el químico, la ley de Hess es una herramienta valiosa para diseccionar el flujo de calor en reacciones complicadas y de varios pasos. Para el estudiante de química confundido o descontento, la ley de Hess es un soplo de aire fresco. En esencia, la ley confirma que el calor se comporta como nos gustaría que se comportara: de manera predecible.

Imagine que el producto de una reacción sirve como reactivo para otra reacción. Ahora imagina que el producto de la segunda reacción sirve como reactivo para una tercera reacción. Lo que tienes es un conjunto de reacciones acopladas, conectadas en serie como los vagones de un tren:

Por lo tanto,

Usted puede pensar en estas tres reacciones que se suman para formar una gran reacción

¿Cuál es el cambio general de entalpía asociado con esta reacción?

Estas son las buenas noticias:

Los cambios en la entalpía son aditivos. Pero las buenas noticias son aún mejores. Imagine que está tratando de calcular el cambio total de entalpía para la siguiente reacción de varios pasos:

Aquí hay una arruga: Por razones técnicas, no se puede medir este cambio de entalpía

directamente pero debe calcularse a partir de valores tabulados para

y

No hay problema, ¿verdad? Simplemente busque los valores tabulados y agréguelos. Pero aquí hay otra arruga: cuando buscas los valores tabulados, encuentras lo siguiente:

¡Gasp! Necesitas

pero sólo se te proporciona

Relájate. El cambio de entalpía para una reacción tiene la misma magnitud y signo opuesto que la reacción inversa. Así que si

luego

Realmente es así de simple:

Gracias a Hess.

Pruebe un ejemplo. Calcular la entalpía de reacción para la siguiente reacción:

Utilice los siguientes datos:

Las entalpías de reacción se dan para dos reacciones. Tu tarea es manipular y añadir las Reacciones 1 y 2 para que la suma sea equivalente a la reacción objetivo. Primero, invertir las Reacciones 1 y 2 para obtener Reacciones

y

y sumar las dos reacciones. Las especies idénticas que aparecen en lados opuestos de las ecuaciones se anulan (como ocurre con las especies P4 y Cl2):

Finalmente, divida la suma por 4 para obtener la ecuación de reacción objetivo:

Así, la entalpía de reacción para la reacción es 83.8 kJ.

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