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• Al paso
• Consejos

Siempre que mezclas componentes químicos, ya sea en la cocina o en un laboratorio químico, creas nuevas sustancias, lo que llamamos “productos”. Durante estas reacciones químicas, el calor se puede absorber o ceder al medio ambiente. El intercambio de calor durante una reacción química con el medio ambiente se conoce como entalpía de una reacción, escrito como ∆H. Para encontrar ∆H, lea el siguiente artículo.

Al paso

1. Prepare los reactivos para la reacción química. Para medir correctamente la entalpía de una reacción, primero deberá tener la cantidad correcta de cada reactivo.
   • Supongamos, como ejemplo, que desea encontrar la entalpía de la reacción en la que el agua se forma a partir de hidrógeno y oxígeno: 2H2 (hidrógeno) + O2 (oxígeno) → 2H2O (agua). Para los propósitos de este ejemplo, suponga que tenemos 2 moles de hidrógeno y 1 mol de oxígeno.
2. Limpiar el recipiente de reacción. Para asegurarse de que la reacción se lleve a cabo sin contaminación, limpie el recipiente de reacción (generalmente un calorímetro) que desea usar.
3. Coloque una varilla de agitación y un termómetro en el recipiente de reacción. Prepare la mezcla según sea necesario y mida su temperatura sosteniendo la varilla y el termómetro en el calorímetro.
4. Vierta los reactivos en el recipiente de reacción. Una vez que todo esté debidamente preparado, puedes poner los reactivos en el calorímetro. Luego ciérrelo inmediatamente.
5. Mide la temperatura. Usando el termómetro que colocó en el calorímetro, registre inmediatamente la temperatura después de agregar los reactivos.
   • En el ejemplo anterior, suponga que coloca hidrógeno y oxígeno en el calorímetro, lo apaga y observa una temperatura (T1) de 150 K (que es muy baja).
6. Continúe con la respuesta. Deje que las sustancias reaccionen un poco, revuelva si es necesario para acelerarlo exactamente.
7. Mida la temperatura nuevamente. Cuando se complete la reacción, registre la temperatura nuevamente.
   • Suponga que en el ejemplo la segunda temperatura es (T2) o 95K.
8. Calcule la diferencia de temperatura de T1 y T. Nota la diferencia como ∆T.
   • En el ejemplo, calcula ∆T de la siguiente manera:
     ∆T = T2 - T1 = 95K - 185K = -90K
9. Determine la masa total de los reactivos. Si desea calcular la masa total de los reactivos, necesita la masa molar de sus componentes. La masa molar es una constante; puede encontrarlos en tablas periódicas estándar u otras tablas químicas.
   • En el ejemplo anterior, utiliza hidrógeno y oxígeno, que tienen masas molares de 2 gy 32 g respectivamente. Como tiene 2 moles de hidrógeno y usó 1 mol de oxígeno, puede calcular la masa total de los reactivos de la siguiente manera:
     2x (2g) + 1x (32g) = 4g + 32g = 36g
10. Calcula la entalpía de la reacción. Una vez hecho esto, puede determinar la entalpía de la reacción. La fórmula se ve así: ∆H = (m) x (s) x (∆T)
    • En la fórmula, m es la masa total de los reactivos; s es el calor específico, que también es constante para cada elemento o material compuesto.
    • En el ejemplo anterior, el producto final es agua, con un calor específico de 4.2 JK-1 g-1. Por lo tanto, la entalpía de la reacción se puede calcular de la siguiente manera:
      ∆H = (36 g) x (4,2 JK-1 g-1) x (-90K) = -13608 J
11. Anote el resultado. Si el signo de su respuesta es negativo, la reacción es exotérmica: se pierde calor al medio ambiente. Si el signo de la respuesta es positivo, entonces la reacción es endotérmica: el calor se absorbe del ambiente.
    • En el ejemplo anterior, la última respuesta es -13608 J. Entonces, esta es una reacción exotérmica que usa una cantidad significativa de energía.

Consejos

• Estos cálculos se realizan en Kelvin (K), una escala para la medición de temperatura similar a Celsius. Si desea convertir Kelvin a Celsius, simplemente agregue 273 grados: K = C + 273.