5.4.- Calor de reacción

En un sistema termodinámico cerrado en el que tenga lugar una reacción:

                                               aA + bB                  cC + dD

se produce una rotura de enlaces y formación de otros, por lo que habrá una variación de la energía interna del sistema.

Se denomina calor de reacción a la cantidad de energía calorífica que el sistema ha de ceder o absorber para que la temperatura permanezca constante durante todo el proceso de la reacción química.

Si el medio exterior recibe energía la reacción se denomina exotérmica y si el sistema absorbe energía se llama endotérmica. En las reacciones exotérmicas, se necesita menos calor para romper los enlaces del que se desprender al formar los nuevos, y en las reacciones endotérmicas, ocurre al contrario, se necesita más calor para romper los enlaces del que se desprende al formar los nuevos.

 

De acuerdo con el criterio termodinámico de signos, para una reacción exotérmica, el calor de reacción será negativo y para una endotérmica será positivo.

            Si la reacción es a volumen constante:      DU  =  Qv

reacciones de este tipo pueden ser:

  1. Reacciones que se producen en un recipiente cerrado.

  2. Reacciones entre sólidos o líquidos sin desprendimiento de gases.

  3. Reacciones entre gases en las que el número de moles permanece constante.

 

Si la reacción se realiza a presión constante, el calor de reacción Qp es igual a la variación de la entalpía:

Qp = DH

Ahora bien, para poder comparar los calores de reacciones distintas es preciso conocer bajo qué condiciones se están llevando a cabo y el estado físico de los distintos componentes de la reacción (gas, líquido o sólido). Para ello se define un estado estándar o condiciones estándar que corresponde a la forma física más estable de cualquier cuerpo puro a la presión de 1 atm y 25ºC, (a diferencia de las condiciones normales que tienen lugar a presión 1 atmósfera y temperatura 0º C).

Las entalpías determinadas en condiciones estándar se denominan entalpías estándar y se representan de la siguiente manera: Hº.