Entalpía de reacción y estequiometría

Por Daniel (Ingeniería Química) · Actualizada el 27 de octubre de 2026 · 3 min de lectura

Las reacciones no solo transforman sustancias: también liberan o absorben energía. La entalpía de reacción, ΔH, es el calor que se intercambia a presión constante cuando la reacción ocurre tal como está escrita. Para efectos de cálculo, el calor se trata como un producto más de la ecuación y se maneja con la misma estequiometría que cualquier sustancia.

Ecuaciones termoquímicas

Una ecuación termoquímica es una ecuación balanceada con su ΔH:

CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l)   ΔH = −890 kJ

Se lee así: cuando 1 mol de metano reacciona con 2 mol de oxígeno, se liberan 890 kJ. El signo negativo indica que la reacción es exotérmica (libera calor); un ΔH positivo indica que es endotérmica (absorbe calor).

Tres reglas para trabajar con ellas:

• Si multiplicas la ecuación por un número, el ΔH se multiplica por el mismo número.
• Si inviertes la ecuación, el ΔH cambia de signo.
• Los estados importan: con H₂O(g) en lugar de H₂O(l), el ΔH del metano es de unos −802 kJ, porque parte de la energía se queda en el vapor.

El ΔH como factor de conversión

La ecuación dice que hay 890 kJ por cada mol de metano, por cada 2 mol de oxígeno, por cada mol de CO₂ y por cada 2 mol de agua. Cualquiera de esas relaciones sirve como factor:

890 kJ / 1 mol CH₄   o   890 kJ / 2 mol O₂   o   890 kJ / 1 mol CO₂

Ejemplo 1: la energía de un kilogramo de gas natural

1. Moles de metano: 1,000 g ÷ 16.043 g/mol = 62.33 mol
2. Calor: 62.33 mol × 890.3 kJ/mol = 55,490 kJ ≈ 55.5 MJ

Este número es el poder calorífico superior del metano, que se usa para comparar combustibles. Con la entalpía de combustión del propano (−2,220 kJ/mol), el mismo cálculo da 50.3 MJ por kilogramo de gas LP: un poco menos por kilogramo, aunque mucho más por litro, porque el propano se guarda líquido a presión.

Ejemplo 2: cuánto gas para calentar agua

¿Cuánto metano hay que quemar para calentar 2.0 L de agua de 20 °C a 100 °C, suponiendo que todo el calor llega al agua?

1. Calor que necesita el agua: q = m × c × ΔT = 2,000 g × 4.184 J/(g·°C) × 80 °C = 669,400 J = 669.4 kJ
2. Moles de metano: 669.4 kJ ÷ 890.3 kJ/mol = 0.7519 mol
3. Masa: 0.7519 mol × 16.043 g/mol = 12.1 g de metano

En una estufa real se necesita bastante más, porque buena parte del calor se va al aire y a la olla. Si la eficiencia fuera del 40 %, harían falta 12.1 ÷ 0.40 = 30 g: el mismo razonamiento que el rendimiento de una reacción.

Ejemplo 3: con reactivo limitante

Si mezclas 10.0 g de metano con 32.0 g de oxígeno, ¿cuánto calor se libera? Primero el limitante: 10.0 ÷ 16.043 = 0.623 mol de CH₄ (÷ 1 = 0.623) y 32.0 ÷ 31.998 = 1.000 mol de O₂ (÷ 2 = 0.500). Limita el oxígeno; la reacción avanza 0.500 «veces», y el calor es 0.500 × 890 = 445 kJ. El calor siempre se calcula desde el reactivo limitante, igual que los productos.

De dónde salen los valores de ΔH

Se miden con un calorímetro o se calculan a partir de las entalpías de formación tabuladas, con la ley de Hess: ΔH de la reacción = Σ ΔH_f de los productos − Σ ΔH_f de los reactivos, cada uno multiplicado por su coeficiente. Por eso, otra vez, la ecuación tiene que estar balanceada antes de hacer cualquier cuenta.