Balance de calor con reacción

Las reacciones químicas comúnmente están asociadas agrandes cambios energéticos. Estos cambios suelen desempeñar un papel importante en la economía de un proceso; puede resultar que el calor que se necesita agregar tenga un costo mayor que el de los reactivos, o que el calor que se desprende pueda ser utilizado en otro proceso. Los cambios en la estructura molecular de la materia que conllevan las reacciones químicas generan cambios en la energía interna que conducen a la liberación o absorción de energía. Es así, que en las reacciones exotérmicas la energía requerida para mantener unido los productos de una reacción es menor que la que se requiere para mantener unidos los reactivos. Y por ende, se libera energía. Por el contrario, en una reacción endotérmica se requiere energía, porque la energía requerida para mantener unidos los productos es mayor a la que se requiere para los reactivos. Balance de energía para un proceso reactivo. Q= ∆H ∆H= ∑ Produce ∆H− ∑ Reagents ∆H+ ∆H° Reaction ∆H° Reaction = ∑ Produce ∆H° f − ∑ Reagents ∆H° f Donde “ ∆H° f ” es el calor de formación estándar, a 1 atm y 25 °C. Entonces, el calor de reacción estándar es la diferencia entre la suma de los calores de formación de reactivos menos la suma de los calores de formación de los reactivos, a 25 °C y 1 atm. Y la entalpía total del proceso, involucra no solamente el calor de reacción, sino también la entalpía involucrada en el calentamiento de los productos y/o enfriamiento de reactivos para llegar a la temperatura estándar, 25 °C. Es decir, si los reactivos entran a una temperatura diferente a 25 °C se debe sumar la entalpía de esos reactivos. Y si los productos salen a una temperatura diferente a 25 °C, también se suman esas entalpías. Pero la reacción se toma a 25 °C. El calor de reacción estándar se da por mol de reactivo límite. Si se duplican, o triplican, las moles, también se debe duplicar o triplicar el calor de reacción; es decir, es proporcional a las moles de reactivo límite. El calor de reacción estándar no depende prácticamente de la presión, pero sí de la temperatura.

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Las reacciones qumicas comnmente estn asociadas agrandes cambios energticos. Estos cambios suelen desempear un papel importante en la economa de un proceso; puede resultar que el calor que se necesita agregar tenga un costo mayor que el de los reactivos, o que el calor que se desprende pueda ser utilizado en otro proceso.

Los cambios en la estructura molecular de la materia que conllevan las reacciones qumicas generan cambios en la energa interna que conducen a la liberacin o absorcin de energa. Es as, que en las reacciones exotrmicas la energa requerida para mantener unido los productos de una reaccin es menor que la que se requiere para mantener unidos los reactivos. Y por ende, se libera energa. Por el contrario, en una reaccin endotrmica se requiere energa, porque la energa requerida para mantener unidos los productos es mayor a la que se requiere para los reactivos.

Balance de energa para un proceso reactivo.

Donde es el calor de formacin estndar, a 1 atm y 25 C. Entonces, el calor de reaccin estndar es la diferencia entre la suma de los calores de formacin de reactivos menos la suma de los calores de formacin de los reactivos, a 25 C y 1 atm. Y la entalpa total del proceso, involucra no solamente el calor de reaccin, sino tambin la entalpa involucrada en el calentamiento de los productos y/o enfriamiento de reactivos para llegar a la temperatura estndar, 25 C. Es decir, si los reactivos entran a una temperatura diferente a 25 C se debe sumar la entalpa de esos reactivos. Y si los productos salen a una temperatura diferente a 25 C, tambin se suman esas entalpas. Pero la reaccin se toma a 25 C.

El calor de reaccin estndar se da por mol de reactivo lmite. Si se duplican, o triplican, las moles, tambin se debe duplicar o triplicar el calor de reaccin; es decir, es proporcional a las moles de reactivo lmite. El calor de reaccin estndar no depende prcticamente de la presin, pero s de la temperatura.

Si la entalpa, o calor, estndar de reaccin es negativa, la reaccin es EXOTRMICA, porque el calor de formacin de los productos es menor al de los reactivos. Esto involucra una liberacin de energa, gracias a la reaccin. Y si la entalpa es positiva, la reaccin es ENDOTRMICA. Esto conlleva un consumo de energa para que la reaccin se d.

En ocasiones, es posible conocer la entalpa de reaccin sin necesidad de conocer las entalpas de formacin, sino utilizar directamente ese dato. Esto es muy comn para reacciones de combustin. De hecho, en esos casos se habla de calor de combustin, sabiendo que es un calor de reaccin, pero de esa reaccin de combustin en particular. (Reklaitis) (Fleder & Rousseau)BibliografaFleder, & Rousseau. Principios elementales de los procesos qumicos. En Fleder, & Rousseau, Principios elementales de los procesos qumicos. (Vol. 8 y 9). USA: Limusa Wiley.Reklaitis, G. V. Balance de materia y energa. En G. V. Reklaitis, Balance de materia y energa (Vol. 7 y 8). Df, Estado de Mxico, Mxico: Interamericana.