Comprendere l'entalpia e la legge di Hess nelle reazioni chimiche

Qual è l'utilità del concetto di entalpia?

Una delle ragioni per cui il concetto di entalpia risulta così utile è che si possono calcolare un gran numero di calori di reazione da un piccolo numero di misure, grazie alle seguenti proprietà della variazione di entalpia ∆H.

∆H è una proprietà estensiva. La variazione di entalpia è direttamente proporzionale alla quantità delle sostanze presenti nel sistema;

∆H cambia di segno quando il processo viene invertito. Se si inverte il processo, la variazione di una funzione di stato cambia di segno;

Legge di Hess e sue implicazioni

Legge di Hess della costanza della somma dei calori. Questa legge afferma che:

“A pressione costante la quantità di calore sviluppata in una reazione chimica è costante, sia che la reazione avvenga direttamente sia che avvenga attraverso stadi diversi”.

Oppure:

“Se un processo avviene per stadi (anche solo ipotetici), la variazione di entalpia totale (per l’intero processo) corrisponde alla somma delle variazioni di entalpia nei singoli stadi (a pressione costante)”.

Risulta quindi chiaro che la legge di Hess è una conseguenza del fatto che l’entalpia è una funzione di stato. Indipendentemente dal percorso effettuato per passare dallo stadio iniziale a quello finale, ∆H (o ∆H° se il processo avviene in condizioni standard), ha lo stesso valore.

Le conseguenze della legge di Hess sono:

Il calore in gioco in una reazione è uguale e di segno contrario a quello della reazione inversa;

Quando una reazione si può ottenere per combinazione lineare di due o più reazioni il valore dell'entalpia di reazione si ottiene per combinazione lineare delle entalpie delle singole reazioni.