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254 CAPÍTULO 6 Termoquímica

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Ejercicio de práctica Una muestra de 4.00 3 10 mL de HNO 3 0.600 M se mezcla con
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4.00 3 10 mL de Ba(OH) 2 0.300 M en un calorímetro a presión constante, que tiene una
capacidad calorífi ca despreciable. La temperatura inicial de ambas disoluciones es la misma,
18.46 8C. ¿Cuál será la temperatura fi nal de la disolución? (Utilice el resultado del ejemplo
6.8 para el cálculo.)

Revisión de conceptos
Una muestra de 1 g de Al y una muestra de 1 g de Fe se calientan de 408C a 100°C. ¿Qué
metal absorberá la mayor cantidad de calor?

6.6 Entalpía estándar de formación y de reacción

Hasta ahora hemos aprendido que podemos determinar el cambio de entalpía de una
reacción midiendo el calor absorbido o liberado (a presión constante). A partir de la ecua-
ción (6.9), observamos que DH también se calcula si conocemos las entalpías reales de
todos los reactivos y productos. Sin embargo, como ya se ha mencionado, no es posible
medir el valor absoluto de entalpía de una sustancia . Sólo se determinan valores relativos
con respecto de una referencia arbitraria. Esto es semejante al problema de los geógrafos
que tratan de establecer la altura de montañas y valles. En vez de desarrollar una escala
de altura “absoluta” (¿probablemente basada en la distancia desde el centro de la Tierra?),
de común acuerdo, todas las alturas y depresiones geográfi cas se expresan tomando como
referencia el nivel del mar, referencia arbitraria que se defi ne como altura de “cero” metros
o pies. De manera semejante, los químicos han acordado un punto de referencia arbitrario
para la entalpía .
El punto de referencia “a nivel del mar” para todas las expresiones de entalpía recibe
el nombre de entalpía estándar de formación (DH° f ) . Se dice que las sustancias están en
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estado estándar a 1 atm, de ahí el término de “entalpía estándar ”. El exponente “°” re-
presenta las condiciones estándar (1 atm), y el subíndice “f ” signifi ca formación. Por
convención, la entalpía estándar de formación de cualquier elemento en su forma más
estable es cero. Considere el elemento oxígeno como ejemplo. El oxígeno molecular (O 2 )
es más estable que la otra forma alotrópica del oxígeno, el ozono (O 3 ) , a 1 atm y 258C,
así que podemos escribir DH° f (O 2 ) 5 0, pero DH° f (O 3 ) 5 142.2 kJ/mol. De manera simi-
lar, el grafi to es una forma alotrópica del carbono más estable que el diamante a 1 atm y
25°C, por lo que tenemos DH° f (C, grafi to) 5 0 y DH° f (C, diamante) 5 1.90 kJ/mol. Con
base en esta referencia de elementos, ahora podemos defi nir la entalpía estándar de for-
mación de un compuesto como el cambio de calor relacionado cuando se forma 1 mol
de compuesto a partir de sus elementos a una presión de 1 atm. En la tabla 6.4 se mues-
tran las entalpías estándar de formación para varios elementos y compuestos. (Vea el
apéndice 2 para una lista más completa de valores de DH° f .) Observe que aunque el esta-
do estándar no especifi ca una temperatura, siempre utilizaremos para el análisis los valo-
res DH° f medidos a 258C debido a que la mayoría de los datos termodinámicos se recaban
Grafi to (arriba) y diamante (abajo).
a esta temperatura.

Revisión de conceptos
¿Cuál de las siguientes opciones no tiene DH° f 5 0 a 25°C?
N 2 (g) Cu(s) Kr(g) Hg(s) H 2 (g) I 2 (s)

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En termodinámica, la presión estándar se defi ne como 1 bar, donde 1 bar 5 10 Pa 5 0.987 atm. Como 1 bar
difi ere de 1 atm sólo por 1.3%, continuaremos utilizando 1 atm como la presión estándar. Observe que el punto
de fusión y el punto de ebullición de una sustancia están defi nidos en términos de 1 atm.