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Calor de reacción y entalpía

Educación secundaria superiorQuímicaTrayectorias esquemáticas de entalpía de reacción y calorimetría en un sistema aislado con capacidad calorífica constante y conversión predeterminada

Arrastra la esfera del perfil de entalpía y compara las dos barreras. Aumenta la conversión para medir el calentamiento o enfriamiento en el vaso aislado.

3D

Arrastra el aparato para ajustarlo. Arrastra el fondo para girarlo. Desplázate para acercar o alejar.

Cuaderno de mediciones

Cambia la configuración, comprueba una predicción y guarda el resultado. Se conservan hasta 12 instantáneas.

Acerca de este experimento

Explora perfiles de entalpía endotérmicos y exotérmicos mientras mides el calentamiento o enfriamiento global. Mueve una sonda de coordenada de reacción, reduce una barrera con un catalizador y aumenta de forma independiente la cantidad que ha reaccionado.

Objetivos de aprendizaje

  • Distingue la entalpía de reacción de las barreras de activación directa e inversa.
  • Verifique que un catalizador modifica las barreras sin cambiar las entalpías de los estados finales.
  • Relacione la entalpía molar y el avance de la reacción con la temperatura del calorímetro.

Cómo usarlo

  1. 1Examine el inicio, el máximo y el final de una trayectoria de entalpía exotérmica.
  2. 2Siga la trayectoria catalizada y compare ambas barreras de activación.
  3. 3Complete la conversión y calcule el calor absorbido por la solución aislada.
  4. 4Invierta el signo de la entalpía de reacción y compare el enfriamiento con el calentamiento.

El modelo

La trayectoria de reacción tiene los mismos puntos finales con y sin el catalizador del modelo.
El avance de la reacción multiplica la entalpía molar de reacción.
La entalpía se introduce en kJ por mol, por lo que la expresión de temperatura la convierte a julios.

Supuestos

  • La trayectoria es un diagrama de entalpía suave impuesto, no un cálculo cuántico del estado de transición ni una trayectoria molecular. Su exploración es independiente de la conversión global.
  • La conversión está prescrita por el reloj de control; no se deduce ninguna ley de velocidad, conversión de equilibrio ni cinética del catalizador.
  • El calorímetro está aislado, comienza a 20 °C y tiene un calor específico constante de la solución de 4,18 J por gramo y kelvin. Se ignoran los cambios en el volumen de reacción y la masa de la solución.

Pruébalo en clase

  1. Q1¿Por qué el mismo calor de reacción provoca un aumento menor de temperatura cuando hay más solución?
  2. Q2¿Por qué debe cambiar la barrera inversa cuando cambian las entalpías de los puntos finales?

Preguntas frecuentes

¿Puede el catalizador cambiar el calor final del calorímetro con la misma conversión?

No. En este modelo solo cambia la barrera de la trayectoria; la entalpía de los puntos finales y el calor para un avance determinado permanecen sin cambios.

¿Es la esfera móvil de la trayectoria una molécula individual que cruza una barrera real?

No. Es una sonda de la curva de energía esquemática mostrada. El modelo no asigna una probabilidad de superar la barrera.