Entalpia de Enlace
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7/24/2019 Entalpia de Enlace
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ENTALPIA DE ENLACE
Cuando se forma un enlace qumico estable se desprende una cierta cantidad de energa,
que ser la misma cantidad de energa que se debe aportar posteriormente para romper el
enlace formado. A esta energa se la denomina entalpa de enlace(si tiene lugar a presin
constante) o, ms coloquialmente, energa de enlace. As, podemos definir la entalpa de
enlace normal o estndar como la variacin de entalpa o calor liberado, en
condiciones estndar de 1 atmsfera y 25C, que acompaa a la reaccin de
formacin de un mol de enlaces a partir de los tomos aislados en estado gaseoso .
Como cuando se forma un mol de enlaces se desprende energa, la entalpa de enlace de
este proceso ser negativa:
Si en lugar de considerar la reaccin de formacin de un mol de enlaces consideramos la
reaccin inversa, es decir, la disociacin de un mol de Cl, la entalpa de dic!a reaccintendr la misma magnitud pero signo contrario:
Cuanto ma"or es el valor absoluto de energa de enlace, ma"or es la fortale#a de dic!o
enlace. $or e%emplo, para la reaccin de formacin de un mol de & a partir de los tomos
de & en estado gaseoso:
Como la entalpa o energa de enlace es ma"or para la mol'cula de & que para la
mol'cula de Cl, significa que el enlace && es ms fuerte que el enlace ClCl.l valor de la energa de enlace puede determinarse de forma precisa para mol!culas
diatmicas, como las del e%emplo, " tambi'n , *, + " para mol'culas poliatmicas
que tengan todos los enlaces iguales, como &, *&-o C&. $ero cuando tenemos
mol!culas poliatmicas con enlaces de distinto tipo, determinar la energa de enlace
precisa no es posible. $or ello, en verdad se toma una entalpa de enlace media" los
valores que aparecen en tablas se !an calculado a partir de distintas mol'culas que
presentan dic!o enlace. $or este motivo, las entalpas de enlace tabuladaspresentan un
margen de error/ no son precisas, " slo se usan para reali#ar clculos apro0imados
cuando no se dispone de otros valores e0perimentales precisos, como las entalpas deformacinde los compuestos que intervienen en la reaccin.
Adems, slo son aplicables para mol!culas covalentes sencillas, no siendo
aplicables para compuestos mu" polares o inicos, "a que 'stas presentan fuer#as
electrostticas que afectan a las entalpas de enlace.
1emos a continuacin una tabla con los valores de entalpa de diversos enlaces.
Clculo entalpa de reaccin a partir de energas de enlace
2na reaccin qumica consiste en el reagrupamiento o reordenamiento de los
tomos de los reactivos para formar los productos . As, algunos enlaces de los
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reactivos se rompen y se forman enlaces nuevos para dar las mol!culas de los
productos. Conociendo qu' enlaces se rompen " qu' enlaces se forman durante una
reaccin, es posible calcular su entalpa de reaccin a partir de las energas de dic!os
enlaces. A!ora bien, los valores de entalpa de enlace son valores medios e imprecisos, "
por este motivo slo se usan para calcular entalpas de reaccin de forma apro"imada,cuando no se dispone de valores e"perimentales de entalpas de formacin. 3n todo
caso, son ms fiables las entalpas de reaccin calculadas a partir de las entalpas de
formacin que de las entalpas de enlace.
4a frmula empleada para calcular la enltapa de reaccin con las energas de enlaces
rotos y enlaces formadoses:
$ara considerar la energa de los enlaces rotos, !a" que tener en cuenta la entalpa de
cada tipo de enlace " multiplicar la misma por el n5mero de enlaces que se rompen dentro
de una mol'cula " por el coeficiente estequiom'trico de la mol'cula de la cual proceden.
1eamos un e%emplo mu" sencillo de clculo de la entalpa de reaccin para el cloruro de
!idrgeno, &Cl:
Como este valor obtenido es para la formacin de moles de &Cl, para 6 mol de &Cl la
entalpa ser la mitad, 78 9;mol.
#ey de $ess para el clculo de las entalpas de reaccin
3n este apartado vamos a ver una tercera forma de calcular la entalpa de una reaccin
qumica, que es por aplicacin directa de la #ey de $ess, le" anunciada en 6
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de las entalpas de reaccin. Se trata de un m'todo 5til cuando no es posible calcular las
entalpas de reaccin a partir de las entalpas de formacin, o en reacciones en las que la
entalpa de reaccin no se puede determinar e0perimentalmente por ser 'sta mu" lenta o
mu" e0plosiva.
$ara llegar al fundamento de la #ey de $ess, vamos a considerar un e%emplo antes de
enunciarla. Se trata de la reaccin de formacin de C(g):
3sta reaccin se puede producir tal " como la !emos escrito, en una sola etapa, o tambi'n
puede darse en dos etapas. 3n una primera etapa se formara mon0ido de carbono, C,
" despu's, una ve# formado el mon0ido de carbono, 'ste vuelve a reaccionar con
o0geno para dar C. 4as etapas son:
4a energa total desprendida en la formacin de 6 mol de C es la misma tanto si se da
en una etapa como en dos, "a que para determinar la energa total desprendida cuando seda en dos etapas basta sumar las variaciones de entalpa de las etapas en las que
transcurre.
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tra forma de enunciar la #ey de $esses:
Cuando una reaccin qumica puede expresarse como suma
algebraica de otras reacciones, su entalpa de reaccin es igual a lasuma de las entalpas de las reacciones parciales.
4a #ey de $esspermite tratar las ecuaciones termoqumicas como ecuaciones
algebraicas, " pueden sumarse, restarse o multiplicarse por un n5mero, igual que las
entalpas de reaccin, para !allar la ecuacin termoqumica deseada.
3n el vdeo veremos, asimismo, un e%emplo sencillo de aplicacin de la #ey de $esspara
el clculo de la entalpa de una reaccin qumica.
Cambios de entalpa en procesos fsicos vapori%acin, fusin,sublimacin
3n el tema de nlace &umico, concretamente al calcular la energa reticular de un
compuesto inico mediante el Ciclo de 'orn($aber, !emos visto algunas variaciones
de entalpa referidas a cambios fsicos, como la entalpa de vapori%acin o la entalpa de
sublimacin. 1amos a ver en este apartado a qu' !acen referencia estas entalpas.
Supongamos que tenemos 6 mol de agua a 8C. 3ste mol de agua tendr una entalpa
inicial &6, cu"o valor absoluto no podemos conocer porque slo podemos calcular
variaciones. Si este mol de agua lo calentamos !asta 8C a presin constante, !arn falta
aportar D en forma de energa calorfica. Como la entalpa es transferencia de calor
a presin constante, la entalpa de este mol de agua !abr aumentado D , es decir,
la >& ser de D .
Si durante este calentamiento del agua llegamos a los 688C, entonces alcan#aremos elpunto de ebullicin del agua, " la temperatura permanecer constante mientras se
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produce el cambio de fase de lquido a vapor/ es decir, mientras se produce el cambio
de estado. Eue la temperatura permane#ca constante durante el cambio de estadono
implica que no estemos aportando calor al sistema, sino que este calor se est empleando
en romper las fuer%as intermoleculares del agua lquida, los enlaces de
)idrgenoentre las distintas mol'culas de agua, para que pasen a estado vapor " no paraaumentar la temperatura del agua. A este calor necesario a presin constante para romper
todos los enlaces de !idrgeno del agua lquida se le llama ntalpa de vapori%acin o
Calor de vapori%acin. 3n el agua se necesitan 8,D 9;mol de energa calorfica para
que un mol de agua lquida a 688C pase a 6 mol de agua vapor a 688C (*tese la gran
cantidad de energa calorfica que se necesita para !ervir el agua, 8D88 ;mol, cuando
para calentar esa misma cantidad de agua -8C, de 8C a 8C, bastan slo, como
!emos comentado, D , 6< veces menos).
Si lo que tenemos es el proceso contrario, es decir, la condensacin de 6 mol de agua
vapor a 688C para dar 6 mol de agua lquida a la misma temperatura, se desprenden
8,D 9;mol.
3s decir, las entalpas de vapori#acin " condensacin de una sustancia tienen la misma
magnitud pero signo contrario.
>&vap? >&cond
Bel mismo modo, cuando pasamos de un mol de sustancia slida a un mol de sustancia
lquida, al alcan#ar el punto de fusin de dic!a sustancia, el calor necesario para romper
las interacciones que mantienen unido el slido es el llamado Calor de fusin o entalpa de
fusin SFGH4, que, en el caso del agua, es de I,8 9;mol. 4a entalpa de fusin esigual pero de signo contrario que la entalpa de solidificacin.
>&fus? >&solid
Asimismo, algunas sustancias, como el "odo, pasan directamente de slido a vapor sin
pasar por el estado lquido. Al calor necesario para esto a presin constante se le
denomina 3ntalpa de sublimacin.
A continuacin !allamos una tabla con las entalpas de cambio de estado de algunas
sustancias %untamente con sus puntos de fusin " de ebullicin.
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