Problema n° 3 de entalpía de reacción - TP09
Enunciado del ejercicio n° 3
El calor desprendido en la combustión de 1 mol de etano (C₂H₆) en CO₂(g) y H₂O(g) es de 372,9 kcal y el del eteno (C₂H₄) es de 337,3 kcal. Calcular ΔH en la siguiente reacción:
C₂H₄(g) + H₂(g) ⟶ C₂H₆(g)
Desarrollo
Datos:
ΔHC2H6 = -372,9 kcal
ΔHC2H4 = -337,3 kcal
Solución
Primero calculamos el calor de formación del etano.
Expresamos la ecuación balanceada de la combustión de etano:
C₂H₆(g) + 3,5·O₂(g) ⟶ 2·CO₂(g) + 3·H₂O(l)
Dada la reacción equilibrada, buscamos en la tabla de entalpías de formación la entalpía de cada sustancia:
HO2 = 0 kcal/mol
HCO2 = -93,973 kcal/mol
HH2O = -69,214 kcal/mol
| C₂H₆ | + | 3,5·O₂ | ⟶ | 2·CO₂ | + | 3·H₂O |
| x | + | 3,5·0 | = | 2·(-93,973) | + | 3·(-69,214) |
| x | + | 0 | = | -187,946 | + | (-207,641376) |
| x | + | 0 | = | -187,946 | - | 207,641376 |
| x kcal/mol | = | -395,587376 kcal/mol | ||||
| Hᵣ | Hₚ | |||||
Planteamos la ecuación:
ΔH = Hₚ - Hᵣ
Reemplazamos y calculamos:
-372,9 = -395,587376 - x
Despejamos x:
x = -395,587376 + 372,9
x = Hf-C2H6 = -4,8074648 kcal/mol
Luego, calculamos el calor de formación del eteno.
Expresamos la ecuación balanceada de la combustión de eteno:
C₂H₄(g) + 3·O₂(g) ⟶ 2·CO₂(g) + 2·H₂O(l)
| C₂H₄ | + | 3·O₂ | ⟶ | 2·CO₂ | + | 3·H₂O |
| x | + | 3·0 | = | 2·(-93,973) | + | 2·(-69,214) |
| x | + | 0 | = | -187,946 | + | (-138,427584) |
| x | + | 0 | = | -187,946 | - | 138,427584 |
| x kcal/mol | = | -326,373584 kcal/mol | ||||
| Hᵣ | Hₚ | |||||
Planteamos la ecuación:
ΔH = Hₚ - Hᵣ
Reemplazamos y calculamos:
-337,3 = -326,373584 - x
Despejamos x:
x = -326,373584 + 337,3
x = Hf-C2H4 = 28,8063272 Kcal/mol
Finalmente, con los valores obtenidos anteriormente, calculamos el calor de la reacción dada.
Expresamos la ecuación balanceada de la reacción:
C₂H₄(g) + H₂(g) ⟶ C₂H₆(g)
| C₂H₄ | + | H₂ | ⟶ | C₂H₆ |
| 28,8063272 | + | 0 | = | -4,8074648 |
| 28,8063272 kcal/mol | = | -4,8074648 kcal/mol | ||
| Hᵣ | Hₚ | |||
Planteamos la ecuación:
ΔH = Hₚ - Hᵣ
Reemplazamos y calculamos:
ΔH = -4,8074648 - 28,8063272
ΔH = -33,613792 kcal
Respuesta: la entalpía de la reacción es -33,6 kcal.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular la entalpía de una reacción