H = U + PV
En vista de que la energía interna U y el producto
PV tienen unidades de energía, H también tiene unidades de
energía. Por otra parte, como U, P y V son todas
propiedades del sistema, H también lo debe ser. Las propiedades H,
U y V son extensivas; esto es, son directamente
proporcionales a la masa del sistema considerado. La temperatura T y la
presión P son intensivas, independientes de la extensión del
sistema.
LA ENTALPÍA
La Entalpía es la cantidad de energía de un sistema termodinámico que éste puede
intercambiar con su entorno. Por ejemplo, en una reacción química
a presión constante, el cambio de entalpía del sistema es el calor
absorbido o desprendido en la reacción. En un cambio de fase, por ejemplo de
líquido a gas, el cambio de entalpía del sistema es el
calor latente, en este caso el de vaporización. En un simple cambio de
temperatura, el cambio de entalpía por cada grado de variación corresponde a la
capacidad calorífica del sistema a presión constante. Matemáticamente, la entalpía H es igual a U +
pV, donde U es la energía interna, p es la presión y V es el volumen. H se mide en Joules.
H = U + pV
Cuando un sistema pasa desde unas condiciones
iniciales hasta otras finales, se mide el cambio de entalpía ( Δ H).
ΔH = Hf – Hi
La entalpía recibe diferentes denominaciones
según el proceso, así: Entalpía de reacción, entalpía de
formación, entalpía de combustión, entalpía de disolución, entalpía de
enlace, etc; siendo las más importantes:
ENTALPIA DE REACCIÓN:
Es el calor absorbido o desprendido durante
una reacción química, a presión constante.
ENTALPÍA DE FORMACIÓN:
Es el calor necesario para formar un mol de
una sustancia, a presión constante y a partir de los elementos que la
constituyen.
Ejemplo:
H2 (g) + ½ O2 (g) = > H2O + 68,3Kcal
Cuando se forma una mol de
agua (
ENTALPÍA DE COMBUSTIÓN:
Es el calor liberado, a presión constante,
cuando se quema un mol de sustancia.
Ejemplo:
CH4
(g) + 2O2 (g) => 2CO2 (g) + 2H2O (l) ΔH =
-212,8 Kcal
Lo que significa que cuando se queman 16 g de metano se desprenden
212,8 Kcal.
Estas entalpías se determinan normalmente a 25°C y 1 atm. Para determinar la entalpía estándar de
formación de las sustancias, se deben tener en cuenta las siguientes
consideraciones:
1. La entalpía estándar de formación de los
elementos puros, libres y tal como se encuentran en su estado natural es cero.
Por ejemplo: H2 (g), O2 (g), N2
(g), Cl2 (g), Na (s), etc, tienen
ΔHf25° = 0, donde Δ Hf25°
es la entalpía estándar de formación.
2. El carbono se presenta a 25°C 1 atm de presión y en el estado sólido, de varias formas: diamante,
grafito, antracita, hulla, coke, etc, pero su estado estándar se define para el
grafito, o sea ΔHf25° del grafito es igual a cero.
3. El azufre se presenta en dos estados
alotrópicos, el rombico y el monocíclico; su entalpía estándar se define para
el rombico o sea ΔHf25° del rombico es igual a cero.
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