Question

Pregunta B4.- Sabiendo que, en condiciones estándar, al quemar 2,5 g de etanol se desprenden 75 kJ y al hacer lo mismo con 1,5 g de ácido acético se obtienen 21 kJ, calcule para el proceso: CH3–CH2OH (l) + O2 (g) → CH3–COOH (l) + H2O (l)
a) Los calores de combustión molares de etanol y ácido acético.
b) El valor de ΔHo de la reacción del enunciado.
c) El valor de ΔUo de la reacción del enunciado. Datos. R = 8,31 J·mol– 1·K– 1. Masas atómicas: H = 1, C = 12 y O = 16. Puntuación máxima por apartado: 0,75 puntos apartados a) y b); 0,5 puntos apartado c). PRUEBA SELECTIVIDAD MADRID CONVOCATORIA SEP 2012-2013 QUIMICA.

Answer 1

Pregunta B4.- Sabiendo que, en condiciones estándar, al quemar 2,5 g de etanol se desprenden 75 kJ y al hacer lo mismo con 1,5 g de ácido acético se obtienen 21 kJ, calcule para el proceso: CH₃–CH₂OH (l) + O₂ (g) → CH₃–COOH (l) + H₂O (l) 

a) Los calores de combustión molares de etanol y ácido acético.

Δ$H_{C}(CH_{3}-CH_{2}OH)=-75g \frac{kJ}{2,5gCH_{3}-CH_{2}OH}. \frac{46gCH _{3}-CH_{2}OH}{molCH_{3}-CH_{2}OH}=$$-1380kJmol^{-1}$

Δ$H_{C}(CH_{3}-COOH)=-21g \frac{kJ}{1,5gCH_{3}-COOH}. \frac{60gCH _{3}-COOH}{molCH_{3}-COOH}=$$-840kJmol^{-1}$

b) El valor de ΔH° de la reacción del enunciado. 

Las reacciones de combustión de estos compuestos son:

CH₃ - CH₂OH (l) + 3O₂ (g) → 2CO₂ (g) + 3H₂O
CH₃ - COOH (l) + 2O₂ (g) → 2CO₂ (g) + 2H₂O

Para obtener la reacción del enunciado combinamos las reacciones de combustión

CH₃ - CH₂OH (l) + 3O₂ (g) → 2CO₂ (g) + 3H₂O    ΔH = -1380 kJ mol⁻¹
CO₂ (g) + 2H₂O (g) → CH₃  - COOH (l) + 2O₂ (g)      ΔH = +840 kJ mol⁻¹
CH₃ - CH₂OH (l) + O₂ (g) → COOH (l) + H₂O    ΔH = -540 kJ mol⁻¹

Reacción exotérmica

c) El valor de ΔU° de la reacción del enunciado.

ΔH° = ΔU° + Δ(PV)
PV = nRT
ΔH° = ΔU° + Δ(nRT) = ΔU° + Δn(g) · RT                  ΔU° = ΔH° - Δn(g) · RT
Δn(g) = 0 - 1 = -1
ΔU° = ΔH° - (-1) · RT = ΔH° + RT = -540 + 8,31×10⁻³ · 298 = -537,5 kJ mol⁻¹

PRUEBA SELECTIVIDAD MADRID CONVOCATORIA SEP 2012-2013 QUIMICA.