Problema nº 5 de entalpía de formación, calor de formación de un compuesto - TP08
Enunciado del ejercicio nº 5
¿Cuál es la cantidad de calor necesaria para obtener 1 kg de carburo de calcio (CaC₂) de acuerdo con la siguiente reacción?
CaO(s) + 3·C(s) ⟶ CaC₂(s) + CO(g)
Desarrollo
Datos:
HCaO = -152,0000208 kcal/mol
HC = 0 kcal/mol
HCaC2 = -14,328 kcal/mol
HCO = -26,395 kcal/mol
Solución
Expresamos la ecuación equilibrada de la reacción:
CaO + 3·C ⟶ CaC₂ + CO
Dada la reacción equilibrada, buscamos en la tabla de entalpías de formación la entalpía de cada sustancia:
| CaO | + | 3·O₂ | ⟶ | CaC₂ | + | CO |
| -152,0000208 | + | 3·0 | = | -14,328 | + | (-26,395) |
| -152,0000208 | + | 0 | = | -14,328 | - | 26,395 |
| -152,0000208 | = | -40,723 kcal/mol | ||||
| Hᵣ | Hₚ | |||||
Planteamos la ecuación:
ΔH = Hₚ - Hᵣ
Reemplazamos y calculamos:
ΔH = -40,723 kcal/mol - (-152,0000208 kcal/mol)
ΔH = -40,723 kcal/mol + 152,0000208 kcal/mol
ΔH = 111,2770208 kcal/mol
Calculamos el mol del carburo de calcio:
| Ca | + | 2·C |
| 40,08 | + | 2·12,01115 |
| 40,08 | + | 24,0223 |
| 64,1023 g | ||
Calculamos el número de moles del carburo de calcio en 1 kg:
1 kg = 1.000 g
| 64,1023 g | ⟶ | 1 mol |
| 1.000 g | ⟶ | n moles |
| n = | 1.000 g·1 mol |
| 64,1023 g |
n = 15,60006427 moles
Calculamos el calor necesario para 1 kg de carburo de calcio:
Q = 15,60006427 moles·111,2770208 kcal/mol
Q = 1.735,928677 kcal
Respuesta: la cantidad de calor necesaria para obtener 1 kg de carburo de calcio es 1.735,9 kcal.
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular el calor de formación de un compuesto