LEY DE HESS

5
LEY DE HESS ENTALPIA: Es una magnitud termodinámica , simbolizada con la letra H mayúscula, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico , es decir, la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno. ΔH es la variación de entalpía. H final es la entalpía final del sistema. En una reacción química, H final es la entalpía de los productos. H inicial es la entalpía inicial del sistema. En una reacción química, H inicial es la entalpía de los reactivos. Unidades:cal/mol. LEY DE HESS: En termodinámica, la ley de Hess, propuesta por Germain Henri Hess en 1840, establece que: «si una serie de reactivos reaccionanpara dar una serie de productos, el calor de reacción liberado o absorbido es independiente de si la reacción se lleva a cabo en una, dos o más etapas», esto es, que los cambios de entalpía son aditivos: ΔH neta = ΣΔH r . Equivalentemente, se puede decir que el calor de reacción sólo depende de los reactivos y los productos, o que el calor de reacción es una función de estado; en este sentido la ley de Hess es la aplicación a las reacciones químicas del primer

description

a

Transcript of LEY DE HESS

Page 1: LEY DE HESS

LEY DE HESS

ENTALPIA:

Es una magnitud termodinámica, simbolizada con la letra H mayúscula, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno.

ΔH es la variación de entalpía.

Hfinal es la entalpía final del sistema. En una reacción química, Hfinal es la entalpía de

los productos.

Hinicial es la entalpía inicial del sistema. En una reacción química, Hinicial es la entalpía

de los reactivos.

Unidades:cal/mol.

LEY DE HESS:

En termodinámica, la ley de Hess, propuesta por Germain Henri

Hess en 1840, establece que: «si una serie

de reactivos reaccionanpara dar una serie de productos, el calor de

reacción liberado o absorbido es independiente de si la reacción

se lleva a cabo en una, dos o más etapas», esto es, que los

cambios de entalpía son aditivos: ΔHneta = ΣΔHr.

Equivalentemente, se puede decir que el calor de reacción sólo

depende de los reactivos y los productos, o que el calor de

reacción es una función de estado; en este sentido la ley de Hess es

la aplicación a las reacciones químicas del primer principio de la termodinámica; debido a

que fue enunciada unos diez años antes que ésta, conserva su nombre histórico.1 El

propósito de este planteamiento es analizar de forma muy breve las bases de la

Termoquímica como una solución a problemas de transferencia de calor en dichos

procesos.

Cuando se busca saber qué tanto calor como una forma de la energía absorbida o

desprendida está presente en una reacción, es porque la misma juega un papel muy

importante de los cambios químicos, la pregunta obvia en este caso resulta; ¿A qué se debe

esa importancia? Se debe a que en todo cambio químico hay ruptura y formación de nuevos

Page 2: LEY DE HESS

enlaces químicos y para que haya esa ruptura, se requiere energía y algunas veces en la

formación de los nuevos enlaces se requiere de menor energía para su formación y por

tanto se desprende la energía sobrante, razón por la cual, el estudio del calor y de su

relación con los cambios químicos resulta tan importante. Además de lo anterior es

necesario también conocer si el proceso depende no solo de si el cambio se efectúa a

volumen o presión constante, sino también de las cantidades de sustancia considerada, su

estado físico, temperatura y presión.

APLICACIONES

La ley de Hess se utiliza para deducir el cambio de entalpía en una reacción ΔHr, si se puede escribir esta reacción como un paso intermedio de una reacción más compleja, siempre que se conozcan los cambios de entalpía de la reacción global y de otros pasos.

En este procedimiento, la suma de ecuaciones químicas parciales lleva a la ecuación de la reacción global. Si la energía se incluye para cada ecuación y es sumada, el resultado será la energía para la ecuación global. Este procedimiento se apoya en que ya han sido tabuladas los calores de reacción para un gran número de reacciones, incluyendo la formación a partir de sus elementos constituyentes de buena parte de las sustancias químicas conocidas. Un caso relevante de este tipo de aplicación es el llamado ciclo de Born-Haber(es un caso particular de la ley de Hess)

Ciclo de Born-Haber

FIG N°02:Ciclo de Born–Haber para el NaCl.

La energía de red también se puede determinar

experimentalmente de un modo indirecto aplicando

la ley de Hess, que es un caso particular del primer

principio de la termodinámica. En este caso se usa el

llamado ciclo de Born-Haber que consiste en evaluar un ciclo termodinámico que es el

resultado de considerar, o bien la energía puesta en juego en la formación del compuesto

iónico sólido por un camino directo, es decir, a partir de los elementos que forman el

compuesto en su estado estándar, o bien la energía transferida en la formación de dicho

compuesto a partir de sus elementos en estado estándar pero a través de un camino indirecto

que comprende varias etapas:

1. Proceso de formación de átomos en estado gaseoso a partir de los elementos en su

estado estándar. En esta etapa generalmente habrá que tener en cuenta energías

Page 3: LEY DE HESS

asociadas a la sublimación, vaporización o disociación de los elementos que formarán

el compuesto iónico, y que dependerá del estado de agregación en el que estos se

encuentren.

2. Formación de los iones estables, que se encuentran en el retículo iónico, a partir de

los elementos en estado gaseoso. Están implicadas la energía de ionización y

la afinidad electrónica de dichos elementos.

3. Formación de la red cristalina a partir de los iones estables gaseosos. Es una energía

desprendida cuando se forma un compuesto iónico a partir de un metal y un no metal.

Ejemplo:

Dadas las reacciones (a) H2(g) + ½ O2(g) H2O(g) H1

0 = – 241’8kJ

(b) H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) H20 = – 285’8 kJ

calcular la entalpía de vaporización del agua en condiciones estándar.

La reacción de vaporización es...

(c) H2O(l) H2O(g) H03 = ?

H03 = H0

1 – H02 = – 241’8 kJ – (–285’8 kJ) = 44 kJ

H0vaporización = 44 kJ /mol

Page 4: LEY DE HESS

ENTONCES: una ecuación química se puede expresar como combinación lineal de otras, podremos igualmente calcular H de la reacción global combinando los H de cada una de las reacciones.