Question

Pregunta B4.- Considere la reacción de combustión del butano gaseoso.

d) Teniendo en cuenta que en el apartado
Datos. Energías enlace (kJ·mol–1): C¬H = 415,0; C¬C = 347,0; O¬H = 460,0; C=O = 802,0; O=O = 498,0. Entalpías de formación estándar (kJ·mol–1): butano (g) = –125,6; CO2 (g) = –393,5; H2O (l) = –285,8. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos. PRUEBA SELECTIVIDAD MADRID CONVOCATORIA SEP 2014-2015 QUIMICA

Answer 1

Pregunta B4.- Considere la reacción de combustión del butano gaseoso. 

d) Teniendo en cuenta que en el apartado b) se supone que los productos están en estado gaseoso, utilice los resultados de los apartados b) y c) para estimar la entalpía de vaporización molar del agua.
 
Se pide calcular la entalpía de vaporización el agua: $H_{2}O(l)= \frac{AH_{v}(H_{2}O}{}\ \textgreater \ H_{2}O(g)$
$AH_{V}(H_{2}O(l))=AH_{f}(H_{2}O(g))-AH_{f}(H_{2}O(l))$

Las entalpías de formación empleadas en el apartado c) se pueden expresar en función de las entalpías de enlace, teniendo en cuenta su ecuación de formación.

Formación de CO₂:
$C(s)+O_{2}(g) \frac{AH_{f}^{o}(CO_{2}(g))}{}\ \textgreater \ CO_{2}(g) \\ AH_{f}^{o}(CO_{2}(g))=AH_{E}(O=O)-2AH_{E}(C=O)$

Formación de H₂O:
$H_{2}(g)1+ \frac{1}{2}O_{2}(g) \frac{AH_{f}^{o}(H_{2}O(g))}{}\ \textgreater \ H_{2}O(g)$

 $AH_{f}^{o}(H_{2}O(g))-AH_{V}(H_{2}O(l)=AH_{E}(H-H)+1/2AH_{E}(O=O)[tex]-2AH_{E}(O-O)-AH_{V}(H_{2}O(l))$

Formación de C₄H₁₀
$AC (s) + 5H_{2} (g) \frac{AH_{f}^{o}(C_{4}H_{10}(g)}{}C_{4}H x_{10}(g) \\ AH_{f}^{o}(C_{4}H_{10}(g))=5AH_{E}(H-H)-[3AH_{E}(C-C)+10AH_{E}(C-H)]$

Si en el cálculo de la entalpía de reacción por entalpías de formación sustituimos estas por sus expresiones en función de las entalpías de enlace y ordenamos, se puede despejar la entalpía de vaporización del agua:

$AH_{R}^{o}=\frac{3AH_{E}(C-C)+10AH_{E}(C-H)+6,5AH_{E}(O=O)-[8AH_{E}(C=O)+10AH_{E}(O-H)]}$ $- 5AH_{V}(H_{2}O(l))$

$AH_{R}^{o}(formacion)=AH_{R}(enlace)-AH_{V}(H_{2}O(l))\\5AH_{V}(H_{2}O(l))=AH_{R}(enlace)-AH_{R}^{o}(formacion)\\AH_{2}O(l))= \frac{AH_{R}(enlace)-AH_{R}^{o}(formacion)}{5}= \frac{-2588-(-2877,4)}{5}=57,88kJ.mol$

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