Page 273 - Quimica - Undécima Edición

6.4 Entalpía de las reacciones químicas 243

Figura 6.6 a) La fusión de 1 mol
de hielo a 08C (proceso
H O(l) CH (g) + 2O (g)
2
4
2
endotérmico) provoca un
incremento en la entalpía del
Calor absorbido Calor liberado sistema de 6.01 kJ. b) La
combustión de 1 mol de metano
por el sistema hacia
por el sistema desde
Entalpía los alrededores Entalpía los alrededores en oxígeno gaseoso (un proceso
exotérmico) da como resultado una
DH 5 2890.4 kJ/mol
DH 5 6.01 kJ/mol
disminución de la entalpía del
sistema de 890.4 kJ. Las partes a)
y b) no están dibujadas a la misma
escala.
H O(s) CO (g) + 2H O(l)
2
2
2
a) b)
Como otro ejemplo, considere la combustión del metano (CH 4 ), el principal compo-
nente del gas natural:

CH 4 (g) 1 2O 2 (g) ¡ CO 2 (g) 1 2H 2 O(l) ¢H 52890.4 kJ/mol

Por experiencia sabemos que la combustión del gas natural libera calor hacia los alrede-
dores, por lo que se trata de un proceso exotérmico. En condiciones de presión constante
este cambio de calor es igual al cambio de entalpía y DH debe tener un signo negativo
[fi gura 6.6b)]. Una vez más, la unidad “por mol de reacción” para DH signifi ca que cuan-
do un 1 mol de CH 4 reacciona con dos moles de O 2 para producir 1 mol de CO 2 y 2
moles de H 2 O líquida, se liberan 890.4 kJ de energía calorífi ca a los alrededores. Es im-
portante recordar que el valor ΔH no se refi ere a un reactivo o producto en particular.
Simplemente signifi ca que el valor mencionado de ΔH se refi ere a todas las especies que
reaccionan en cantidades molares. Por lo tanto, se pueden crear los siguientes factores de
conversión:

2890.4 kJ 2890.4 kJ 2890.4 kJ 2890.4 kJ

1 mol CH 4 2 moles O 2 1 mol CO 2 2 moles H 2 O

Expresar ΔH en unidades de kJ/mol (en vez de sólo kJ) se ajusta a la convención
estándar; su mérito se observará cuando continuemos en el estudio de la termodinámica
en el capítulo 17.
Las ecuaciones que representan la fusión del hielo y la combustión del metano son
ejemplos de ecuaciones termoquímicas , que muestran tanto los cambios de entalpía como
las relaciones de masa. Es esencial especifi car una ecuación balanceada cuando se aluda
al cambio de entalpía de una reacción. La siguiente guía es de utilidad para escribir e
interpretar las ecuaciones termoquímicas:
1. Cuando escribimos ecuaciones termoquímicas, debemos especifi car siempre los esta-
dos físicos de todos los reactivos y productos, debido a que esto ayuda a determinar
los cambios reales de entalpía. Por ejemplo, en la ecuación de la combustión de
metano, si mostramos el vapor de agua y no el agua líquida como producto,

CH 4 (g) 1 2O 2 (g) ¡ CO 2 (g) 1 2H 2 O(g) ¢H 52802.4 kJ/mol

el cambio de entalpía sería de 2802.4 kJ y no 2890.4 kJ debido a que necesitamos
88.0 kJ para convertir 2 moles de agua líquida en vapor de agua; es decir,
Metano gaseoso quemándose en
un mechero de Bunsen.
2 H 2 O(l) ¡ 2H 2 O(g) ¢H 5 88.0 kJ/mol