Entalpía estándar de reacción

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La entalpía estándar de reacción (indicada o ) para una reacción química es la diferencia entre las entalpías molares del reactivo total y del producto total , calculadas para las sustancias en sus estados estándar . Esto, a su vez, se puede usar para predecir la energía de enlace químico total liberada o unida durante la reacción, siempre que también se tenga en cuenta la entalpía de mezcla . ${\displaystyle \Delta_{\text{rxn}}H^{\ominus}}$${\displaystyle \Delta H_{\text{reacción}}^{\ominus }}$

la entalpía estándar de reacción está relacionada con la entalpía estándar de los valores de formación de los reactivos y productos mediante la siguiente ecuación: ^[1]${\displaystyle \Delta_{\text{rxn}}H^{\ominus}}$ ${\displaystyle \Delta_{\text{f}}H^{\ominus}}$

En esta ecuación, y son los coeficientes estequiométricos de cada producto y reactivo . La entalpía estándar de formación , que se ha determinado para un gran número de sustancias, es el cambio de entalpía durante la formación de 1 mol de la sustancia a partir de sus elementos constituyentes, con todas las sustancias en sus estados estándar. ${\displaystyle \nu _{p}}$${\displaystyle \nu _{r}}$${\displaystyle p}$${\displaystyle r}$

Los estados estándar se pueden definir a cualquier temperatura y presión, por lo que siempre se deben especificar tanto la temperatura como la presión estándar. La mayoría de los valores de los datos termoquímicos estándar se tabulan a (25 °C, 1 bar) o (25 °C, 1 atm). ^[2]

Para los iones en solución acuosa, el estado estándar a menudo se elige de modo que el ion H ⁺ acuoso a una concentración de exactamente 1 mol/litro tenga una entalpía estándar de formación igual a cero, lo que hace posible la tabulación de las entalpías estándar para cationes y aniones. a la misma concentración estándar. Esta convención es consistente con el uso del electrodo de hidrógeno estándar en el campo de la electroquímica . Sin embargo, existen otras opciones comunes en ciertos campos, incluida una concentración estándar para H ⁺ de exactamente 1 mol/(kg de disolvente) (ampliamente utilizado en ingeniería química ) y mol/L (utilizado en el campo de la bioquímica ).${\displaystyle 10^{-7}}$). Por esta razón, es importante tener en cuenta qué valor de concentración estándar se está utilizando al consultar las tablas de entalpías de formación.

La entalpía estándar de una reacción se define de modo que dependa simplemente de las condiciones estándar que se especifican para ella, no simplemente de las condiciones en las que realmente ocurren las reacciones. Hay dos condiciones generales bajo las cuales se realizan realmente las mediciones termoquímicas . ^[3]

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