Cambio de Entalpía por la Ley de Hess

\[\Delta H_{rxn}=(c\Delta H_{f,C}+d\Delta H_{f,D})-(a\Delta H_{f,A}+b\Delta H_{f,B})\]

Variables

dHrxn[ΔHrxn]cambio de entalpía de reacción (kJ/mol)

dHA[ΔHf,A]entalpía estándar de formación del reactivo A (kJ/mol)

dHB[ΔHf,B]entalpía estándar de formación del reactivo B (kJ/mol)

dHC[ΔHf,C]entalpía estándar de formación del producto C (kJ/mol)

dHD[ΔHf,D]entalpía estándar de formación del producto D (kJ/mol)

acoeficiente estequiométrico del reactivo A

bcoeficiente estequiométrico del reactivo B

ccoeficiente estequiométrico del producto C

dcoeficiente estequiométrico del producto D

Descripción

¿Qué calcula esta fórmula?

La Ley de Hess establece que el cambio de entalpía de una reacción depende únicamente de los estados inicial y final, y no de la ruta seguida por la reacción.

Esta ecuación calcula la entalpía de reacción a partir de entalpías estándar de formación.

Cuándo se utiliza

Se utiliza para determinar entalpías de reacción a partir de datos termodinámicos tabulados y para realizar balances energéticos en procesos químicos.

Ejemplo

Reacción:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Datos:

ΔHf(CH4) = -74.8 kJ/mol

ΔHf(O2) = 0 kJ/mol

ΔHf(CO2) = -393.5 kJ/mol

ΔHf(H2O) = -285.8 kJ/mol

Fórmula:

ΔHrxn = Σ(productos) − Σ(reactivos)

Sustitución:

ΔHrxn = [-393.5 + 2(-285.8)] - [-74.8 + 2(0)]

Resultado:

ΔHrxn = -890.3 kJ/mol

Aplicaciones

Termodinámica química

Análisis de combustión

Ingeniería de reacciones

Diseño de procesos

Balances de energía

Nota

La forma rigurosa de la Ley de Hess suele escribirse mediante sumatorias sobre todos los reactivos y productos. Debido a que fCalc requiere ecuaciones explícitas, esta implementación utiliza una forma completamente expandida para una reacción típica. El mismo principio termodinámico es válido para reacciones con cualquier número de especies.