Clasificación y parámetros de los sistemas, efecto térmico y entalpía en las reacciones químicas

PARTE 2.
TEMA 1. Clasificación y parámetros de los sistemas, efecto térmico y entalpía de las reacciones químicas.
La termoquímica es la rama de la química que estudia los efectos térmicos de las reacciones químicas. Para resolver problemas de termoquímica, es necesario conocer conceptos como el efecto térmico de una reacción, el efecto térmico estándar de formación de una sustancia, el efecto térmico estándar de combustión de un compuesto químico, la ley de Hess y sus consecuencias, la posibilidad de la reacción espontánea y la dependencia de la energía de Gibbs con respecto a la temperatura. El concepto más importante de la energía química es el efecto térmico de una reacción química. Los datos sobre los efectos térmicos se utilizan para determinar la estructura y la capacidad de reacción de los compuestos, la energía de los enlaces interatómicos e intermoleculares, y se aplican en cálculos tecnológicos y técnicos. Los cálculos termoquímicos de las ecuaciones de reacción se basan en la ley de conservación y transformación de la energía, o el primer principio de la termodinámica. Su esencia radica en que, en todos los procesos, la energía no se crea ni se destruye, sino que unos tipos de energía se transforman en cantidades equivalentes de otros tipos. La cantidad de calor liberado (o absorbido) como resultado de una reacción química se denomina efecto térmico de la reacción Q (cuando p-const QP o V-const QV) (se mide en kJ). Según el efecto térmico, las reacciones químicas se dividen en exotérmicas (con liberación de calor (+Q)) y endotérmicas (con absorción de calor (-Q)). Existe una magnitud inversa al efecto térmico (se escribe con signo contrario). Esta magnitud caracteriza la energía interna de una sustancia y se denomina entalpía (∆H). El cambio en la entalpía se mide en kJ/mol, es decir, es la cantidad de calor que se libera o se absorbe al formar 1 mol de una sustancia a partir de sustancias elementales. Desde el punto de vista termodinámico, se considera que el efecto térmico a presión y temperatura constantes es igual al cambio en la entalpía ΔH. La transferencia de energía se considera desde el punto de vista del propio sistema de reacción. Si el sistema ha liberado energía hacia el entorno, el valor de ΔH se considera negativo ΔH<0; si el sistema de reacción ha absorbido energía del entorno, el valor de ΔH se considera positivo ΔH>0. El cálculo del calor de reacción a partir de los calores de formación de las sustancias participantes se realiza en base a la ley de Hess.