TERMOQUÍMICA. ENTALPIA DE DISOLUCIÓN

INTRODUCCIÓN

Entalpía (del prefijo en y del griego "enthalpos" ενθαλπος calentar) es una magnitud termodinámica, simbolizada con la letra H, 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 puede intercambiar con su entorno.

Para una reacción exotérmica a presión constante, la variación de entalpía del sistema es igual a la energía liberada en la reacción, incluyendo la energía conservada por el sistema y la que se pierde a través de la expansión contra el entorno, es decir que cuando si se libera calor en una reacción (reacción exotérmica), el signo de la ∆Hr es negativo. Análogamente, para una reacción endotérmica, la variación de entalpía del sistema es igual a la energía absorbida durante la reacción, incluyendo la energía perdida por el sistema y la ganada a través de la expansión contra el entorno en cambio, si se absorbe calor (reacción endotérmica), el ∆Hr tendrá un signo positivo, porque gana calor.

La entalpía total de un sistema no puede ser medida directamente; la variación de entalpía de un sistema sí puede ser medida en cambio.

La variación de entalpía se define mediante la siguiente ecuación: * 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.

La mayor utilidad de la entalpía se obtiene para analizar reacciones que incrementan el volumen del sistema cuando la presión se mantiene constante por contacto con el entorno, provocando que se realice un trabajo mecánico sobre el entorno y una pérdida de energía. E inversamente en reacciones que causan una reducción en el volumen debido a que el entorno realiza un trabajo sobre el sistema y se produce un incremento en la energía interna del sistema.

La entalpía de reacción es la energía asociada a una reacción, y viene dada por la suma de las entalpías de formación de productos menos la de reactivos según sus coeficientes estequiométricos (n), siendo las entalpías de formación de los elementos en su estado natural iguales a cero.

La entalpia de disolución (∆Hd) de una sustancia es la energía involucrada en el proceso de disolución. El cambio de entalpia que se observa al preparar una disolución puede considerarse como la suma de dos energías: la energía requerida para romper determinados enlaces (soluto-soluto y disolvente-disolvente) y la energía liberada para la formación de enlaces nuevos (soluto-disolvente). El valor de la entalpia de disolución depende de la concentración de la disolución final.

OBJETIVOS

1. Conoceremos el concepto sobre el cual se basa el funcionamiento de las compresas instantáneas “frías” o “calientes”.

2. Determinaremos si la entalpia de disolución (Hd) en agua del cloruro de calcio (CaCl2), y del nitrato de amonio (NH4NO3) corresponden a procesos endotérmicos o exotérmicos.

3. Cuantificaremos las variaciones de temperatura originadas por la disolución de diferentes cantidades de CaCl2 en determinada masa de agua.

4. Cuantificaremos las variaciones de temperatura originadas por la disolución de diferentes cantidades de NH4NO3 en determinada masa de agua.

REACTIVOS

1) Agua destilada.

2) Cloruro de calcio (CaCl2) granulado, grado industrial.

3) Nitrato de amonio (NH4NO3) granulado, grado industrial.

DESARROLLO

ACTIVIDAD 1.

El profesor verificará que los alumnos posean los conocimientos teóricos necesarios para la realización de la práctica y explicará los cuidados que deben tenerse en el manejo del material, equipo y las

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