CALOR DE REACCIÓN – Equipo 1 (Los incompletos, Mad Science, IMPRO)

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Imágenes tomadas de:

BROWN, Theodore L., H. E. LE MAY y B. E. BURSTEN

2004                Química la Ciencia Central. 9ª edición. México: Pearson Educación

CHANG, Raymond

2006                Principios Esenciales de Química General. 4ª edición. Madrid: Mc Graw Hill Interamericana.

1. CONCEPTOS CLAVE

Ecuación termoquímica: es una ecuación en la que se analiza, usando los coeficientes de estequiométricos, su estado físico, temperatura, presión y calor, los cambios energéticos y los cambios que ocurren en las ecuaciones químicas. Al preparar la ecuación se considera relevante mostrar el estado de agregación de cada sustancia.

Esta ecuación sirve para mostrar el cambio de energía que sucede durante la reacción química, a este valor de cambio se le conoce como entalpía.

El resultado de esta ecuación se representa en dos conceptos de acuerdo al valor de la variación obtenida. Estos conceptos son reacción exotérmica, cuando la energía de reacción cede energía al entorno; y reacción endotérmica, cuando la energía de reacción absorbe energía del exterior.

Ejemplo:

C(s) + O_2 (g) –> CO_2 (g)

Fresno (2014).Termoquímica. Ecuación Termoquímica: Contenidos 4.1 Recuperado el 19 de abril de 2015, de:

http://fresno.pntic.mec.es/~fgutie6/quimica2/ArchivosHTML/Teo_1_princ.htm

Quimitube (2015). Ecuación termoquímica. Recuperado el 19 de abril de 2015, de:

http://www.quimitube.com/videos/termodinamica-ejercicio-11-ecuacion-termoquimica-de-combustion-del-butano-y-energia-de-una-bombona

Energía de enlace: es durante la reacción química cuando la energía de enlace trabaja. Esa energía se analizará como la necesaria para romper un mol del enlace. El valor de esta energía resulta ser positiva y esto se debe a que siempre la energía que se requerirá será de aportar y no de liberar.

La energía de enlace suele relacionarse muchas veces con la entalpía de reacción, esto sucede cuando se trabaja en condiciones especiales, tales como la presión constante y como resultado será que la energía de enlace igual a entalpía de reacción.

Cienciaquímica (2015). Energías de Enlace. Recuperado de la definición Energía de Enlace, el 19 de abril de 2015 de:

http://www.100ciaquimica.net/temas/tema5/punto7.htm

Thales (2012). Energía de enlace. Recuperado el 18 de abril de 2015, de:

http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0276-02/energia6.htm

Entalpía de formación: Es el calor involucrado al formarse un mol de una sustancia a partir de sus elementos en la forma más estable. La entalpía de formación puede ser positiva (reacción endotérmica) como negativa (reacción exotérmica).

Ejemplo: H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(g)     Hf=-249,1 KJ/mol

Quimitube (2014). Termodinámica Teoría 10: Definición de entalpía de formación y ejemplos. Recuperado el 19 de abril de 2015, de: http://www.quimitube.com/videos/termodinamica-teoria-10-definicion-de-entalpia-de-formacion-y-ejemplos

Ley de Hess: Explica que el calor involucrado en una reacción química es el mismo, independientemente de que la reacción se realice en una o varias etapas.

Quimitube (2014). Teoría 14 Termoquímica: Cálculo de la entalpía de una reacción por la Ley de Hess. Recuperado el 19 de abril de 2015, de: http://www.quimitube.com/videos/termodinamica-teoria-14-calculo-de-la-entalpia-de-una-reaccion-por-la-ley-de-hess

Calorimetría: Al igual que la Ley de Hess, las entalpías de formación y las energías de enlace, también podemos determinar el calor de una reacción por medio de la calorimetría. Esta puede darse tanto a presión constante como a volumen constante.

Volumen constante

Esta se hace por medio de una bomba calorimétrica. Esta se basa por medio de las siguientes propiedades:

qliberado = qreaccion

qabsorbido = qH2O + qbomba

qH20 = mcΔT

qbomba = CΔT

qlib + qabs = 0

Presión Constante

Esta se hace por medio de un calorímetro. Esta se basa por medio de las siguiente propiedades: (es igual para una reacción sea exotérmica o endotérmica)

qliberado = qreaccion

qabsorbido = qcalorim + qsolucion

qsolucion = mcΔT

qcalorim = CΔT

qlib + qabs = 0

Morales, Patricia. Archivo de intranet.

Reacción exotérmica: se dice de una reacción de la cual se desprende calor. Este tipo de reacción tiene una diferencia de entalpía negativa a presión constante y diferencia de energía negativa a volumen constante.. Ejemplo: Combustión de metano.

Morales, P. (2015) Calor de Reacción. Recuperado el 18 de abril de 2015, de: https://eros.pucp.edu.pe/pucp/document/dowdocum/dowdocum;jsessionid=0000io-nPB7JqtxpTK_zSIAXrqa:198qfplib?accion=VerDocumento&documento=02754878

Reacción endotérmica: se denomina a cualquier reacción que absorbe calor. Este tipo de reacción tiene una diferencia de entalpía positiva a presión constante y diferencia de energía positiva a volumen constante. Ejemplo: producción de ozono.

Morales, P. (2015) Calor de Reacción. Recuperado el 18 de abril de 2015, de: https://eros.pucp.edu.pe/pucp/document/dowdocum/dowdocum;jsessionid=0000io-nPB7JqtxpTK_zSIAXrqa:198qfplib?accion=VerDocumento&documento=02754878

2. Aplicaciones

Una de las aplicaciones del calor de reacción es el mejor aprovechamiento de la combustión del carbón mediante las tecnologías limpias. Una de esas formas de aprovechamiento es mediante la combustión en lecho fluido (CFBC). Este fluido está formado por aire y caliza que sostienen al carbono. La caliza sirve para disminuir la emisión del SO2 porque ayuda a fijarlo y además baja la temperatura del proceso. Esto evita la formación de los Nox. Estas tecnologías sirven en el funcionamiento de todas las centrales termoeléctricas de carbón ya que estos funcionamientos son similares independientemente del combustible.

Generación termoeléctrica

Generación termoeléctrica. Consulta: 18 de abril 2015.

http://www.cofecyt.mincyt.gov.ar/pcias_pdfs/t_del_fuego/UIA_generacion_termoelect_08.pdf

GARCÍA, Rafael

Centrales termoeléctricas clásicas. Consulta 18 abril 2015

http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0226-01/capitulo7.html

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