La termoquímica es la parte de los estudios de química que analiza la cantidad de calor, es decir, la energía presente en las reacciones químicas.
La termoquímica es la parte de los estudios de química que analiza la cantidad de calor, es decir, la energía presente en las reacciones químicas .
En resumen, en Química existen varios términos para clasificar las reacciones que se dan entre elementos químicos o fenómenos físicos .
Por lo tanto, la termoquímica es uno de esos términos de clasificación utilizados en Química, más específicamente, para referirse a la cantidad de calor en las reacciones químicas.
Por ello, dentro de la termoquímica se estudian los conceptos de reacciones exotérmicas y endotérmicas.
En resumen, cuando una reacción libera una cantidad de calor, se clasifica como exotérmica . Por otro lado, cuando se absorbe calor en una reacción, entonces tenemos una reacción endotérmica.
Además, la termoquímica también hace referencia a la transferencia de energía que se produce en algunos fenómenos físicos . Por ejemplo, los cambios de estados físicos de la materia.
Resumen
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Primero, la termoquímica es un área dentro de la Química. Estudia las reacciones y procesos de cambio de estado físico que involucran intercambios de energía en forma de calor.
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Endotérmica es el nombre de una reacción donde el calor es absorbido por la reacción.
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En una reacción exotérmica, se libera calor en la reacción.
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En termoquímica, la entalpía es la cantidad de energía intercambiada en reacciones endotérmicas y exotérmicas. En otras palabras, en la absorción y liberación de energía.
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Finalmente, la entalpía se refiere a la cantidad de energía intercambiada en reacciones endotérmicas y exotérmicas.
¿Cuál es la relación entre la termoquímica y el calor?
En resumen, la relación con el calor en termoquímica se refiere a la cantidad de energía que se libera o absorbe durante una reacción química.
Por lo tanto, la transferencia de calor, en este caso, solo ocurre cuando están presentes dos cuerpos con temperaturas diferentes . Es decir, un cuerpo con mayor temperatura y otro con menor temperatura.
En resumen, el calor, también conocido como energía calorífica, es la definición que determina el intercambio de energía térmica que se produce entre dos cuerpos con diferente temperatura.
Por tanto, cuando dos cuerpos tienen la misma temperatura, o alcanzan la misma temperatura mediante reacciones químicas, decimos que existe equilibrio térmico.
Así, en la transferencia de calor dentro de la termoquímica, tenemos reacciones que liberan calor: las exotérmicas. Por otro lado, las reacciones que absorben calor se denominan endotérmicas.
¿Cuáles son los tipos de reacciones termoquímicas?
En resumen, los tipos de reacciones son:
1- Reacciones endotérmicas
Cuando una reacción absorbe calor, es una reacción endotérmica. En resumen, un cuerpo puede absorber calor cuando se inserta en un medio que tiene una temperatura diferente.
Por lo tanto, la reacción endotérmica provoca la sensación de enfriamiento, ya que está absorbiendo energía del cuerpo o material.
Un ejemplo de una reacción endotérmica es el alcohol cuando pasa sobre la piel. Cuando ponemos una cantidad de alcohol en el brazo, por ejemplo, la piel absorbe el calor de la sustancia.
De esta forma, si soplamos sobre la región donde se depositó el alcohol, sentiremos la sensación de frío , resultante de la reacción endotérmica.
2- Reacciones exotérmicas
Una reacción exotérmica es aquella que libera una cantidad de energía. De esta forma, se libera el calor y, con ello, tenemos la sensación de calor .
Por ejemplo, supongamos que ha ido de campamento y hace frío. Por lo tanto, haces un fuego. Eso es porque esperas que las llamas, es decir, el calor liberado, te caliente.
Además, es posible observar los intercambios térmicos en los cambios de estado físico , como los intercambios entre los estados líquido, gaseoso y sólido.
Por ejemplo, cuando el estado cambia de líquido a gas, ocurre una reacción endotérmica. En cambio, si el cambio es del estado gaseoso al líquido y del líquido al sólido, tenemos una reacción exotérmica.
¿Qué es la entalpía en termoquímica?
En termoquímica, la entalpía se refiere a la cantidad de energía que se intercambia en reacciones endotérmicas y exotérmicas.
En otras palabras, la entalpía está relacionada con la absorción y liberación de energía. En este caso, no existe ningún dispositivo que mida la cantidad exacta de energía involucrada en las reacciones.
Así, la entalpía se mide por la variación (ΔH), que tiene en cuenta la entalpía del reactivo , es decir, la energía inicial, y la energía final, denominada entalpía del producto.
Así, tenemos tipos de entalpías que son más recurrentes en los intercambios de energía, a saber:
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La entalpía de formación es la energía absorbida o liberada para que se forme 1 mol de sustancia.
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La entalpía de enlace es la energía absorbida al romper 1 mol de enlace químico, cuando se encuentra en estado gaseoso.
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Finalmente, la entalpía de combustión es la energía liberada que resulta en la quema de 1,000 de una sustancia.
Finalmente, además de la entalpía, en termoquímica también existe el concepto de entropía . En resumen, la entropía mide el grado de desorden que puede ocurrir en las reacciones químicas.
Cálculos de entalpía en termoquímica.
Dentro de la termoquímica, dos conceptos son muy importantes: la entalpía (H) y el cambio de entalpía (ΔH).
En resumen, la entalpía es el contenido energético de las sustancias. Por otro lado, el cambio de entalpía es la diferencia de energía entre reactivos y productos (ΔH = HPRODUCTOS – HREAGENTOS).
Por lo tanto, cuando la ecuación que describe el proceso tiene el valor de cambio de entalpía, es una ecuación termoquímica.
Sin embargo, si el valor de ΔH es negativo, significa que el proceso es exotérmico. Esto se debe a que la entalpía final es menor que la inicial. Pero si es positivo, el proceso es endotérmico.
Un ejemplo de una ecuación termoquímica para una reacción exotérmica es:
1 C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4H2O(g) ΔH = – 2 046 kJ
En contraste, un ejemplo de la ecuación termoquímica de reacción endotérmica es:
1 Fe2O3(S) + 3 C(s) → 2 Fe(S) + 3 CO(g) ΔH = + 491,5 kJ
ley de Hess
Germain Henry Hess determinó que el cambio de entalpía (ΔH) en una reacción química depende únicamente de los estados inicial y final de la reacción. Esto es independiente del número de reacciones.
Por lo tanto, de acuerdo con la Ley de Hess , el cambio de energía se define mediante la siguiente fórmula:
ΔH = H f – H yo
De esta forma, tenemos que:
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ΔH es el cambio de entalpía
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H f es la entalpía final o entalpía del producto
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hola es la entalpia inicial o entalpia del reactivo
Ejercicios resueltos de termoquímica
Por último, consulta algunos ejercicios para poner en práctica tus conocimientos:
Enemigo (2011)
Una opción inusual para cocinar frijoles es el uso de un termo. En una cacerola, ponga una parte de frijoles y tres partes de agua y deje hervir todo por unos 5 minutos, luego transfiera todo el material a un termo. Aproximadamente 8 horas después, los frijoles estarán cocidos.
La cocción de las alubias se realiza en el interior del termo, como
a) el agua reacciona con los frijoles, y esta reacción es exotérmica.
b) el frijol sigue absorbiendo calor del agua circundante, ya que es un proceso endotérmico.
c) el sistema considerado está prácticamente aislado, no permitiendo que el frijol gane o pierda energía.
d) el termo proporciona suficiente energía para cocer los frijoles, una vez iniciada la reacción.
e) la energía involucrada en la reacción calienta el agua, que mantiene la temperatura constante, ya que es un proceso exotérmico.
UFMT
En las reacciones químicas, la cantidad de calor liberado o absorbido por la transformación se denomina calor de reacción. Si una reacción es:
(0) exotérmica, el sistema pierde calor y los alrededores ganan la misma cantidad que pierde el sistema.
(1) endotérmica, el sistema gana calor y el entorno pierde la misma cantidad recibida por el sistema.
(2) exotérmico, su entalpía final es menor que su entalpía inicial, por lo que su cambio de entalpía, ΔH, es menor que cero.
(3) endotérmico, su entalpía final es mayor que su entalpía inicial, por lo que su cambio de entalpía, ΔH, es mayor que cero.
Señale la(s) alternativa(s) correcta(s).
Enemigo (2014)
La elección de una determinada sustancia para ser utilizada como combustible implica analizar la contaminación que provoca en el medio ambiente y la cantidad de energía liberada en su combustión completa. La tabla muestra la entalpía de combustión de algunas sustancias. Las masas molares de los elementos H, C y O son, respectivamente, iguales a 1 g/mol, 12 g/mol y 16 g/mol.
| Sustancia | Fórmula | Entalpía de combustión (KJ/mol) |
|---|---|---|
| Acetileno | C2H2 _ _ _ | – 1298 |
| etano | C2H6 _ _ _ | – 1558 |
| Etanol | C2H5OH _ _ _ _ | – 1366 |
| Hidrógeno | H 2 | – 242 |
| metanol | CH 3 OH | – 558 |
Teniendo en cuenta sólo el aspecto energético, la sustancia más eficiente para la obtención de energía, en la combustión de 1 kg de combustible, es
a) Etano.
b) Etanol.
c) metanol.
d) Acetileno.
i) Hidrógeno.
retroalimentación
ENEM (2011) – La opción correcta es: b) el frijol sigue absorbiendo calor del agua que lo rodea, ya que es un proceso endotérmico.
UFMT – Son correctas las siguientes alternativas: (0), (1), (2) y (3).
ENEM (2014) – La opción correcta es e) Hidrógeno.
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Fuentes : Toda Matter , Brasil Escola , Mundo Educação , Toda Matter y, finalmente, Biologia Total .