Teoría 7 Termoquímica: Transferencia de calor a presión constante. Concepto de entalpía (H)

En esta apartado aplicaremos nuevamente el Primer Principio de la Termodinámica a un tipo concreto de reacciones química, en este caso, a las que transcurren a presión constante, que son las más habituales. Aunque hemos visto algunas reacciones que transcurren a volumen constante en el apartado 6, la mayor parte de reacciones químicas suceden a presión atmosférica y con variación de volumen, ya que se llevan a cabo al aire libre. Por ejemplo, una hoguera o en recipientes abiertos en el laboratorio: un vaso de precipitados, un enlermeyer…

Cuando aplicamos el Primer Principio de la Termodinámica a estas reacciones, surge una nueva función de estado, denominada entalpía que es un concepto fundamental en termoquímica. Veremos a continuación cómo aplicar dicho principio a estas reacciones paso a paso hasta llegar a la deducción de la entalpía y a su relación con la variación de energía interna en una reacción química a presión constante.

La expresión matemática del primer principio es:

Primer Principio de la Termodinámica

Relación del trabajo con la variación de volumen

Relación entre la variación de energía interna, el calor y la variación de volumen de la reacción química

En este caso, dado que es una reacción que no se lleva a cabo en un recipiente cerrado, consideraremos que sí que hay una variación de volumen apreciable que será:

ΔV = Volumen productos (VP) – Volumen reactivos (VR)

Como estamos considerando la transferencia de calor a presión constante, esto se indica con una p subíndice, es decir:

 ΔU = QP – PΔV

Si despejamos este QP, pasando el término – PΔV  al otro lado sumando quedará:

QP = ΔU + PΔV

Y como ΔV =  VP – VR

y ΔU = UP – UR, entonces:

QP = UP – UR + P(VR – VP)

QP = UP – UR + PVP – PVR

Ahora agrupamos los términos referidos a productos y los referidos a reactivos. Queda:

QP = UP + P VP – (UR + PVR)

El producto PV tiene unidades de energía, que sumada a la energía interior U, nos da una nueva medida de energía que llamamos ENTALPÍA, representada por H, y que es una función de estado (depende de los estados final e inicial del sistema):

H = U + PV

Q= UP + PVP – (UR + PVR)

HP = UP + PVP

HR = (UR + PVR)

QP = UP+ PVP – (UR +PVR)

QP = ΔH

Como vemos, el calor absorbido o desprendido en una reacción química realizada a presión constante es igual a la variación de entalpía del sistema, siendo H, por tanto, otra forma más de medir la energía de un sistema.

Dado que la entalpía es una función de estado, como ocurre con la energía interna, U, no se puede conocer su valor absoluto, únicamente se puede medir su variación durante una reacción química.

Category: Teoría de Termoquímica and Termodinámica Química.

27 Comentarios

  1. esta muy bueno, pero por ahi se te escapó un “energia libre” mientras hablabas de energía interna.. pero genial el video.. muchas gracias!

    jonathan, 3 Años Antes Reply

  2. Gracias! ahora entiendo de donde procedia QP = ΔH. Gracias

    Sachet, 3 Años Antes Reply

  3. Muchas Gracias, Excelente explicación. 😀 siga así éxitos.

    Steven, 3 Años Antes Reply

  4. Muchísimas gracias, la explicación es perfecta, y por fin me ha quedado todo claro. 🙂

    Isabel, 3 Años Antes Reply

    • Muchas gracias por tu apoyo, Isabel, y bienvenida.

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

  5. Muchas gracias por ofrecer este trabajo, me ha quedado todo muy claro!l

    Rocio, 3 Años Antes Reply

    • De nada, muchas gracias a ti por el comentario 🙂

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

  6. excelente el video, bueno en realidad todos, muy bien explicado , se entiende todo *—-*

    jessica, 3 Años Antes Reply

  7. Hola esta bueno gracias .A que institucion educativa perteneces ?

    horacio españon, 3 Años Antes Reply

    • Hola Horacio, estoy vinculada a la UIB (Universidad de las Islas Baleares) en España. Un saludo.

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

  8. Muy bien explicado, saludos de argentina

    Jose, 3 Años Antes Reply

  9. necesito clases virtuales
    urgente

    brihan, 2 Años Antes Reply

    • Hola Brihan, actualmente no tenemos servicio de clases virtuales en tiempo real (por skype o similar) pero si me dices qué temas tienes que estudiar puedo recomendarte vídeos.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  10. Me salvas la vida!! Muchísimas gracias, me quedó todo claro

    lyra, 2 Años Antes Reply

  11. Muchas gracias por regalar este excelente trabajo, he comprendido mucho más que tratando de interpretar viejos conceptos.

    Jorge Beltrán, 2 Años Antes Reply

  12. muy buena explicación, entendí todo. he descubierto esta pagina hoy y me ha asombrado la facilidad con la que explicas las cosas.

    Ricardo, 2 Años Antes Reply

    • Mil gracias por tu comentario Ricardo y bienvenido.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  13. Muchísimas gracias por estas clases virtuales, me parecen muy útiles y creo que a todos los estudiantes de química les encantaría poder disfrutar de estas lecciones magistrales tan claras. Solo puedo agradecerte de todo corazón el gran trabajo que estas realizando. ¡Saludos!

    Carlos, 2 Años Antes Reply

    • Hola Carlos, mil gracias por tu comentario también de todo corazón, espero que tengas razón y que muchos estudiantes disfruten con las clases porque la química es una ciencia bonita. Un saludo grande.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  14. Hola ¿que libros me recomendaría para estudiar termoquímica,equilibrio químico,cinética química, equilibrio acido base, disociación iónica,electroquímica (reacciones redox),compuestos de coordinación(complejos)?

    sofia, 2 Años Antes Reply

    • ¡Hola! Yo te recomendaría cualquier libro de química fundamental de nivel universitario, por ejemplo el Schaum o el Brown (Química, la ciencia central).

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  15. Hola!! tengo una consulta, se cumple que a temperatura constante la variación de energía interna es igual a la variación de entalpia? es decir, cero?

    Desde ya muchas gracias!!

    Emilce, 2 Años Antes Reply

    • ¡Hola! Fíjate que la relación entre DH y DU en una reacción entre gases es:
      DH = DU + DnRT
      Por tanto, aunque la temperatura sea constante, si hay variación en el número de moles entonces Dn no sería 0 y DH y DU no coincidirían.
      Un saludo

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply


Escribe un comentario

Uso de cookies

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.

ACEPTAR