Ley de hess ejercicios resueltos paso a paso

Curiosidades y estadísticas interesantes sobre la Ley de Hess

• La Ley de Hess es un principio fundamental en la termodinámica, que establece que el cambio de entalpía en una reacción química es independiente del camino que sigue la reacción.
• La Ley de Hess fue propuesta por el químico suizo Germain Henri Hess en 1840.
• La Ley de Hess ha sido utilizada en una amplia variedad de campos, desde la síntesis de compuestos químicos hasta la generación de energía eléctrica.

¿Qué es la Ley de Hess y por qué es importante?

La Ley de Hess establece que el cambio de entalpía en una reacción química es independiente del camino que sigue la reacción. En otras palabras, la energía liberada o absorbida en una reacción química depende únicamente de los estados inicial y final de los reactivos y productos, y no de cómo se llega de un estado a otro.

Esta ley es importante porque permite predecir el cambio de entalpía en una reacción química sin necesidad de medirlo directamente, simplemente sumando o restando los cambios de entalpía de las reacciones que forman parte de la reacción global.

¿Cómo se aplica la Ley de Hess en la resolución de ejercicios?

Para aplicar la Ley de Hess en la resolución de ejercicios, es necesario conocer los cambios de entalpía de las reacciones que forman parte de la reacción global, así como las estequiometrías correspondientes.

Una vez que se tienen estos datos, se utiliza la Ley de Hess para sumar o restar los cambios de entalpía de las reacciones para obtener el cambio de entalpía de la reacción global.

Por ejemplo, si queremos calcular el cambio de entalpía de la reacción de formación del agua a partir de sus elementos, podemos utilizar la Ley de Hess de la siguiente manera:

• 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ∆H = -483,6 kJ/mol
• H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(g) ∆H = -241,8 kJ/mol
• 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ∆H = -483,6 kJ/mol
• 2H2(g) + O2(g) + 2H2O(g) → 4H2O(g) ∆H = -2(-483,6) + 2(-241,8) = -571,6 kJ/mol

Por lo tanto, el cambio de entalpía de la reacción de formación del agua a partir de sus elementos es de -571,6 kJ/mol.

Ejemplos resueltos paso a paso

Veamos algunos ejemplos de cómo aplicar la Ley de Hess en la resolución de ejercicios:

Ejemplo 1

Calcule el cambio de entalpía de la reacción:

2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)

si se sabe que:

• 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) ∆H = -198,2 kJ/mol
• 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) ∆H = -197,8 kJ/mol

Solución:

• 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) ∆H = -198,2 kJ/mol
• 2SO3(g) → 2SO2(g) + O2(g) ∆H = +198,2 kJ/mol
• 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) ∆H = -197,8 kJ/mol
• 2SO3(g) → 2SO2(g) + O2(g) ∆H = +197,8 kJ/mol
• 2SO2(g) + O2(g) + 2SO3(g) → 2SO2(g) + O2(g) + 2SO3(g) ∆H = -198,2 + 198,2 – 197,8 + 197,8 = 0 kJ/mol

Por lo tanto, el cambio de entalpía de la reacción 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) es de 0 kJ/mol.

Ejemplo 2

Calcule el cambio de entalpía de la reacción:

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

si se sabe que:

• N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) ∆H = -92,4 kJ/mol
• N2(g) + H2(g) → NH3(g) ∆H = -46,1 kJ/mol

Solución:

• N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) ∆H = -92,4 kJ/mol
• N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) ∆H = -2(N2(g) + H2(g) → NH3(g)) = -2(-46,1) = 92,2 kJ/mol
• N2(g) + H2(g) → NH3(g) ∆H = -46,1 kJ/mol
• N2(g) + 3H2(g) + 2(N2(g) + H2(g) → NH3(g)) → 2NH3(g) ∆H = -92,4 + 92,2 – 46,1 = -46,3 kJ/mol

Por lo tanto, el cambio de entalpía de la reacción N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) es de -46,3 kJ/mol.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la entalpía?

La entalpía es una propiedad termodinámica que se define como la suma de la energía interna de un sistema y el producto de la presión por el volumen del sistema.

¿Cómo se mide el cambio de entalpía en una reacción química?

El cambio de entalpía en una reacción química se puede medir directamente mediante calorimetría, que consiste en medir la cantidad de calor absorbido o liberado por el sistema durante la reacción.

¿Qué es la estequiometría?

La estequiometría es la rama de la química que estudia las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos en una reacción química.