Teorema. Entalpía de la reacción.

El axioma fundamental para calcular la entalpía de cualquier reacción química establece que la entalpía de una reacción arbitraria es el producto de la cantidad de reacción (ξ) por la entalpía estándar de la reacción (ΔH°). Esta relación es una piedra angular en la termodinámica y se basa en la propiedad esencial de la entalpía: su característica de función de estado. Al ser una función de estado, la entalpía solo depende de los estados inicial y final del sistema, no del camino que sigue la reacción. Esta cualidad le confiere una naturaleza aditiva, lo que significa que la entalpía total de una reacción compleja puede obtenerse sumando las entalpías de eventos de reacción más simples. En esencia, si una reacción ocurre múltiples veces o puede dividirse en pasos, la energía total intercambiada es la suma de las energías de esos pasos individuales.

La cantidad de reacción (ξ), un factor crucial en este axioma, representa el "avance" de la reacción, es decir, cuántas veces se ha completado la reacción tal como está escrita en su ecuación estequiométrica balanceada. Esta cantidad puede calcularse utilizando diversos teoremas y métodos, como los que se definen en el concepto de reactivo limitante. Por ejemplo, podemos determinar ξ basándonos en la cantidad de moles de una sustancia clave que se consume o produce, o incluso a partir de la masa de esa sustancia clave. Esta flexibilidad en el cálculo de ξ da lugar a múltiples variantes en los enunciados de los problemas de entalpía, que a menudo requieren que nos adaptemos y apliquemos el enfoque más específico y adecuado.

La versatilidad de este axioma, al combinar la entalpía estándar de una reacción con la cantidad de reacción, permite modelar y predecir los cambios energéticos en una vasta gama de procesos químicos. Comprender cómo calcular ξ a partir de los datos proporcionados (moles, gramos, volumen de gas, etc.) es vital para aplicar este principio con éxito. Como veremos en ejercicios prácticos, la clave está en identificar correctamente los datos de entrada y vincularlos con los teoremas de reactivo limitante para obtener el valor preciso de la cantidad de reacción. Esto nos permite luego multiplicar por la entalpía estándar conocida para obtener la entalpía total de la reacción bajo estudio, haciendo de este un concepto fundamental para predecir si una reacción liberará o absorberá calor y en qué cantidad.