Calcular entalpías de reacción mediante Hess, entalpías de formación y energías medias de enlace con sus condiciones.
Míralo en un dibujo
El recorrido A→B→C se compara con A→C: ΔH(A→C)=ΔH(A→B)+ΔH(B→C). Para +30 y −50 kJ, el total es −20 kJ.
Antes de seguir: ¿Qué haces con ΔH si inviertes una reacción?
Comprueba tu razonamiento
Cambiar su signo. Si multiplicas la ecuación, también multiplicas ΔH por el mismo factor.
Antes de empezar
Necesitas manejar: Energía; Unidades; Logaritmos.
Escribe en papel tu respuesta a esta pregunta antes de desplegarla.
¿Ley de Hess?
La entalpía total se obtiene sumando etapas que reproducen el mismo cambio de estado.
En un minuto
- La entalpía total se obtiene sumando etapas que reproducen el mismo cambio de estado.
- Requiere energía: contribución positiva.
- Libera energía: contribución negativa.
- Porque modifican el estado y la entalpía.
Entiende la idea
El concepto
La entalpía es una función de estado: su variación depende del estado inicial y final, no del camino elegido. Por eso una reacción puede descomponerse en etapas y sumar sus variaciones de entalpía. Si se invierte una etapa, cambia el signo; si se multiplican sus coeficientes, se multiplica la entalpía por el mismo factor. También deben coincidir las fases y condiciones indicadas.
Una reacción exotérmica tiene ΔH negativa y una endotérmica, positiva. El signo corresponde al sistema químico definido, no a una descripción ambigua de «calor que aumenta». Bajo presión constante y cuando solo existe el trabajo de expansión apropiado, el calor intercambiado coincide con ΔH. No se identifica cualquier calor con entalpía sin revisar esas condiciones.
Cómo utilizarlo sin errores
La entalpía estándar de formación se refiere a formar un mol de sustancia a partir de sus elementos en estados de referencia. Por convenio, la de un elemento en su estado de referencia es cero; esto no significa que todas las formas alotrópicas ni todos sus estados físicos tengan valor cero. Para una reacción se restan las formaciones de reactivos a las de productos, multiplicadas por sus coeficientes.
Las energías medias de enlace ofrecen otra aproximación: romper enlaces requiere energía y formar enlaces la libera. Se suman los enlaces rotos y se restan los formados. Son valores medios, frecuentemente referidos a especies gaseosas, por lo que el resultado no debe venderse como exacto para cualquier fase o molécula. La explicación debe identificar qué método se ha usado y con qué datos.
Fórmulas y condiciones de uso
Lee las condiciones junto con cada expresión. Una fórmula sin sus hipótesis puede dar un resultado incorrecto.
Consultar la notación textual original
ΔHrxn=Σν·ΔHf(productos)−Σν·ΔHf(reactivos). Aproximación: ΔH≈ΣE(enlaces rotos)−ΣE(enlaces formados).
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1 · Calcula ΔH para CH₄(g)+2O₂(g)→CO₂(g)+2H₂O(l). Datos en kJ/mol: CH₄ −74,8; CO₂ −393,5; H₂O(l) −285,8; O₂ 0.
- Productos: −393,5+2·(−285,8)=−965,1 kJ.
- Reactivos: −74,8+2·0=−74,8 kJ.
- ΔH=−965,1−(−74,8)=−890,3 kJ por mol de CH₄ según la ecuación. El estado líquido del agua es parte del dato.
Ejemplo 2 · A→B tiene ΔH=+50 y B→C tiene ΔH=−120 kJ por la cantidad indicada. Obtén A→C y C→A.
- Al sumar las etapas se cancela B y queda A→C.
- ΔH(A→C)=50−120=−70 kJ.
- La reacción inversa C→A tiene ΔH=+70 kJ. Si se duplican todas las cantidades, los valores pasan a −140 y +140 kJ.
Practica antes de mirar la solución
Práctica 1 · Para H₂(g)+Cl₂(g)→2HCl(g), usa energías de enlace H–H=436, Cl–Cl=243 y H–Cl=431 kJ/mol.
Primera ayuda
Cuenta dos enlaces H–Cl formados.
Ver solución razonada
ΔH≈436+243−2·431=−183 kJ por la reacción escrita. Es una estimación con energías medias, no una receta experimental.
Práctica 2 · Una reacción tiene ΔH=−200 kJ por mol de reactivo. ¿Cuánto cambia la entalpía para 0,25 mol?
Primera ayuda
La cantidad transforma la energía total.
Ver solución razonada
ΔH total=−200·0,25=−50 kJ, si se realiza el mismo proceso en las mismas condiciones.
Práctica 3 · ¿Puede usarse ΔHf de H₂O(g) como si fuera H₂O(l)?
Primera ayuda
La fase forma parte de cada estado.
Ver solución razonada
No sin incluir la entalpía de cambio de fase necesaria. Las dos reacciones tienen productos termodinámicos distintos.
El error que debes evitar
No olvidar coeficientes ni fases. No confundir kJ con kJ/mol. No cambiar la ecuación sin cambiar ΔH. No presentar una estimación de enlaces como dato exacto.
Comprueba lo aprendido
Autoevaluación formativa: no es una nota oficial ni un examen vigilado.
Una reacción exotérmica tiene ΔH…
Solución y explicación
Respuesta: Negativa. El sistema disminuye su entalpía y libera calor en las condiciones pertinentes.
Al multiplicar por tres una ecuación, su ΔH…
Solución y explicación
Respuesta: Se multiplica por tres. La entalpía de reacción escala con la cantidad transformada.
Energías medias de enlace proporcionan…
Solución y explicación
Respuesta: Una estimación con limitaciones. Dependen del entorno y suelen referirse a procesos gaseosos.
Recupera las ideas de memoria
Antes de revelar cada respuesta, di la tuya en voz alta o escríbela. Marca si la recordabas para programar el siguiente repaso.
¿Ley de Hess?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
La entalpía total se obtiene sumando etapas que reproducen el mismo cambio de estado.
Intenta responder antes de mirar.
¿Signo de romper enlaces?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Requiere energía: contribución positiva.
Intenta responder antes de mirar.
¿Signo de formar enlaces?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Libera energía: contribución negativa.
Intenta responder antes de mirar.
¿Por qué anotar las fases?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Porque modifican el estado y la entalpía.
Intenta responder antes de mirar.
Explícalo y llévalo a otro problema
Explica cómo adaptarías el primer ejemplo si se pidiera agua gaseosa y se proporcionara la entalpía de vaporización.
Cierre en papel: explica el procedimiento, anota una condición de validez y vuelve a resolver un ejercicio que te haya costado sin consultar sus pasos.
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Fuentes y revisión editorial
Material de elaboración propia con asistencia de IA. Revisión docente final pendiente. La comprobación técnica no certifica la adaptación a una convocatoria concreta de PAU.