¿Qué son la entalpía de formación y de combustión estándar?

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1. Entalpía de formación estándar


Se denomina entalpía de formación estándar a la variación de entalpía correspondiente a la formación de 1 mol de una sustancia compuesta a partir de las sustancias simples en sus formas más estables a 1 atm (presión de 1 atmósfera). 


Se simboliza ΔH°f : donde el exponente "°" representa las condiciones del estado estándar (1 atm), y el subíndice "f", significa formación. 

A pesar de que el estado estándar no especifica una temperatura, se suelen utilizar valores de ΔH°f  medidos a 25,0 °C.  


Por convención, la entalpía de formación estándar de cualquier sustancia simple en su forma más estable es igual a cero. Analicemos los siguientes ejemplos:

  • Sustancias simples formadas por el elemento oxígeno: El dioxígeno (O2) es más estable que el ozono (O3), la otra forma alotrópica del oxígeno a 1 atm. Por lo que ΔH°f  (O2) = 0 kJ/mol mientras que ΔH°f  (O3) = 143 kJ/mol.
  • Sustancias simples formadas por el elemento carbono: El grafito es una forma alotrópica del carbono más estable que el diamante a 1 atm, por lo tanto ΔH°f  (C graf) = 0 kJ/mol y ΔH°f  (Cdiam) = 1,9 kJ/mol.

Nota: Existen sustancias simples con propiedades diferentes pero formadas por el mismo elemento, llamadas variedades alotrópicas o alótropos. Si las propiedades características (punto de fusión, punto de ebullición, dureza, densidad, entre otras) son distintas significa que se trata de sustancias diferentes. 

Ejemplos

La entalpía de formación estándar del agua líquida es - 285,8 kJ/mol, lo que se representa:

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (l)      

 ΔH°f  (H2O, l) = - 285,8 kJ/mol

La entalpía de formación estándar del dióxido de carbono gaseoso es - 393,5 kJ/mol, lo que se representa:

C (graf) + O2 (g) → CO2 (g)      

ΔH°f  (CO2, g) = - 393,5 kJ/mol

La entalpía de formación estándar del metano gaseoso es - 74,9 kJ/mol, lo que se representa:

C (graf) + 2 H2 (g) → CH4 (g)       

ΔH°f  (CH4, g) = - 74,9 kJ/mol

La entalpía de formación estándar del etanol líquido es - 277,7 kJ/mol, lo que se representa:

2 C (graf) + 3 H2 (g)  + ½ O2 (g) → C2H6O (l)       

ΔH°f  (C2H6O, l) = - 277,7 kJ/mol

La entalpía de formación estándar del óxido de magnesio sólido es - 601,6 kJ/mol, lo que se representa:

Mg (s) + ½ O2 (g) → MgO (s)       

ΔH°f  (MgO, s) = - 601,6 kJ/mol

Puedes consultar el siguiente enlace y encontrarás al final una tabla con la entalpía de formación estándar de varias sustancias.


en resumen