En este apartado vamos a ver una tercera forma de calcular la entalpía de una reacción química, que es por aplicación directa de la Ley de Hess, ley anunciada en 1840 por el químico suizo German Henry Hess. Esta Ley también puede llamarse Ley de aditividad de las entalpías de reacción. Se trata de un método útil cuando no es posible calcular las entalpías de reacción a partir de las entalpías de formación, o en reacciones en las que la entalpía de reacción no se puede determinar experimentalmente por ser ésta muy lenta o muy explosiva.
Para llegar al fundamento de la Ley de Hess, vamos a considerar un ejemplo antes de enunciarla. Se trata de la reacción de formación de CO2(g):
Esta reacción se puede producir tal y como la hemos escrito, en una sola etapa, o también puede darse en dos etapas. En una primera etapa se formaría monóxido de carbono, CO, y después, una vez formado el monóxido de carbono, éste vuelve a reaccionar con oxígeno para dar CO2. Las etapas son:
La energía total desprendida en la formación de 1 mol de CO2 es la misma tanto si se da en una etapa como en dos, ya que para determinar la energía total desprendida cuando se da en dos etapas basta sumar las variaciones de entalpía de las etapas en las que transcurre.
ΔH1 = ΔH2 + ΔH3
-393,5 = -110,4 + (-283,1)
Esta es la base de la Ley de Hess, que la variación de entalpía asociada a una reacción química efectuada a presión constante, es la misma si se verifica directamente en una sola etapa o en varias. De forma general:
Otra forma de enunciar la Ley de Hess es:
Cuando una reacción química puede expresarse como suma algebraica de otras reacciones, su entalpía de reacción es igual a la suma de las entalpías de las reacciones parciales.
La Ley de Hess permite tratar las ecuaciones termoquímicas como ecuaciones algebraicas, y pueden sumarse, restarse o multiplicarse por un número, igual que las entalpías de reacción, para hallar la ecuación termoquímica deseada.
En el vídeo veremos, asimismo, un ejemplo sencillo de aplicación de la Ley de Hess para el cálculo de la entalpía de una reacción química.