Tanto en física como en química se utiliza un concepto para poder medir la energía que contienen cuerpo. Estamos hablando de la entalpia. Se trata de un tipo de medida que nos señala la cantidad energía que tiene contenida un cuerpo o sistema que tiene un determinado volumen, que se encuentra sometido a una presión y que se puede intercambiar con el entorno. La entalpia de un sistema se representa con la letra H y la unidad física que se le asociada para señalar los valores de energía es el Julio.
En este artículo vamos a contarte todas las características e importancia de la entalpia.
Características principales
Podemos decir que la entalpia es igual a la energía interna que tienen sistema más la presión por el volumen del mismo sistema. Cuando vemos que la energía del sistema, la presión y el volumen son funciones de estado, la entalpia también lo es. Esto quiere decir que, llegados el momento, se puede dar en ciertas condiciones finales de iniciales para que la variable pueda ayudar a estudiar todo el sistema completo.
Lo primero es conocer qué es la entalpia de formación. Se trata del calor absorbido olvidado por el sistema cuando 1 mol de sustancia del producto se produce a partir de los elementos en estado normal. Estos estados pueden ser sólido, líquido o gaseoso o caso disolución. El estado alotrópico es aquel estado más estable. Por ejemplo, el estado alotrópico más estable que tiene el carbono es de grafito, además de encontrarse a condiciones normales de las que los valores depresión es de 1 atmósfera y de temperatura es de 25 grados.
Destacamos que las entalpías de formación según lo que hemos definido son para 1 mol de compuesto producido. De esta forma, dependiendo de la cantidad de los productos de reactivos existentes habrá que ajustar la reacción con coeficientes fraccionarios.
Entalpia de formación
Sabemos que en cualquier proceso químico, la entalpia de formación puede ser tanto positivas como negativas. Este entalpia es positiva a cuando la reacción es endotérmica. Que una reacción química sea endotérmica quiere decir que puede absorber el calor del medio. Por otro lado, tenemos una entalpia negativa cuando la reacción es exotérmica. Que una reacción química sea exotérmica quiere decir que emite el calor desde el sistema al exterior.
Para que ocurra una reacción exotérmica los reactivos tienen que tener mayor energía que los productos. Por el contrario, para que tenga lugar una reacción endotérmica los reactivos deben tener menos energía de los productos. Para que la ecuación química de todo esto pueda estar escrita bien sede de cumplir la ley de la conservación de la materia. Es decir, la ecuación química debe contener la información sobre el estado físico de los reactivos y de los productos. Esto se conoce como estado de agregación
También hay que tener en cuenta que las sustancias que son puras tienen una entalpia de formación igual a cero. Estos valores de entalpia se tiene en condiciones estándar, como las que hemos mencionado anteriormente, y en su forma más estable. En un sistema químico donde existen reactivos y productos se tiene que la entalpia de reacción es igual a la entalpia de formación en condiciones estándar.
Sabemos que los valores de entalpia de formación de algunos compuestos químicos tanto inorgánicos como orgánicos se establecen a condiciones de 1 atmósfera de presión y 25 grados de temperatura.
Entalpia de reacción
Ya hemos mencionado qué es la entalpia de formación. Ahora vamos a pasar a describir qué es la entalpia de reacción. Se trata de una función termodinámica que ayuda a calcular el calor que se ha ganado o el calor que se ha entregado a lo largo de una reacción química. Se busca un balance entrenador queda o reciben tanto los reactivos como los productos. Uno de los aspectos que se debe cumplir para calcular la entalpia de reacción es que la propia reacción debe ocurrir a presión constante. Es decir, a lo largo de todo el tiempo que tarda en ocurrir la reacción química, la presión debe mantenerse en valores constantes.
Sabemos que la entalpia tiene dimensiones de energía y por eso se mide en julios. Para entender la relación del entalpia con el calor que se intercambia durante una reacción química es necesario acudir a la primera ley de la termodinámica. Y es que esta primera ley nos afirma que el calor que se intercambia en un proceso termodinámico es igual a la variación de la energía interna de la sustancia o sustancias que intervienen en el proceso más el trabajo realizado por dichas sustancias durante el proceso.
Sabemos que todas las reacciones químicas no son más que diversos procesos termodinámicos que ocurren a una determinada presión. Los valores más comunes de presión se dan en condiciones estándar de la presión atmosférica. Por ello, todos los procesos termodinámicos que ocurren así se denominan isobáricos, ya que ocurre a presión constante.
Es muy frecuente llamar a la entalpia calor. Sin embargo, hay que tener muy claro que no es lo mismo que calor, sino intercambio de calor. Es decir, no es el calor que puede dar una lección o el propio calor interno que tienen los reactivos y productos. Es el calor que se intercambia a lo largo del proceso de la reacción química.
Relación con el calor
A diferencia de lo que hemos hablado antes, la entalpia es una función de estado. Cuando calculamos el cambio de entalpia, realmente estamos calculando la diferencia de dos funciones. Estas funciones suelen depender exclusivamente del estado del sistema. Este estado del sistema varía dependiendo de la energía interno y el volumen del propio sistema. Como sabemos que la versión permanece constante a lo largo de la reacción química, la entalpia de reacción no es más que una función de estado que depende tanto de la energía interna como del volumen.
Por ello, podemos definir la entalpia de los reactivos en una reacción química como la suma de cada uno de ellos. Por otro lado, definimos lo mismo pero en los productos como la suma de la entalpia de todos los productos.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre la entalpia y sus características.