Termoquímica, Equilibrio Químico y Teoría Ácido-Base: Fundamentos Esenciales
Ley de Hess y Entalpía de Reacción
Ley de Hess: Cuando un proceso se puede realizar, bien directamente o bien a través de una serie de pasos intermedios, la variación de entalpía del proceso directo es igual a la suma de las variaciones de entalpía de cada uno de los procesos que dan lugar al mismo proceso global.
Entalpía de una Reacción
Se define como el calor intercambiado cuando reacciona 1 mol de esa sustancia química. Se mide en J/mol o kJ/mol. Es una magnitud que cumple la Ley de Hess. Dependiendo del proceso, podemos distinguir:
- Entalpía de formación: Calor intercambiado cuando se forma 1 mol de un producto a partir de sus componentes.
- Entalpía de combustión: Calor desprendido cuando se quema un solo mol de sustancia.
- Entalpía de disolución: Calor intercambiado cuando se disuelve 1 mol de un producto.
- Entalpía de enlace: Calor intercambiado cuando se rompen los enlaces de 1 mol de un compuesto.
- Entalpía de fusión, vaporización y sublimación: Calor intercambiado cuando 1 mol de una sustancia cambia de estado físico.
Equilibrio Químico y Constante de Presiones
Se llama constante de equilibrio en función de las presiones (Kp) a la relación:
Kp =
Donde pC, pD, pA y pB representan la presión de cada una de las sustancias en el equilibrio. Su valor es constante para un proceso a una temperatura dada y para un conjunto de coeficientes estequiométricos determinado.
Principio de Le Châtelier
Cuando se produce una alteración en un sistema que se encuentra en equilibrio, el sistema dejará de estar en ese estado y evolucionará en un sentido u otro hasta alcanzar un nuevo estado; en el nuevo estado, su composición será diferente.
Teoría de Brønsted y Lowry
Según esta teoría fundamental:
- Un ácido es toda sustancia capaz de ceder protones (H+).
- Una base es toda sustancia capaz de captar protones (H+).
- Las reacciones de neutralización consisten en la transferencia de un protón desde un ácido a una base.
Fuerza Relativa de Ácidos y Bases
Un ácido es tanto más fuerte cuanto mayor sea su capacidad para ceder protones, mientras que una base es tanto más fuerte cuanto mayor sea su capacidad para captar protones. Los procesos ácido-base implican la transferencia de protones de un compuesto a otro; por lo tanto, la fortaleza de un ácido dependerá de la base, y viceversa. Se trata, por tanto, de una fuerza relativa.