Question

PROBLEMA 1.-
Tanto el metanol (CH3OH) como el etanol (C2H5OH) han sido propuestos como una alternativa a otros combustibles de origen fósil. A partir de las entalpías de formación estándar que se dan al final del enunciado, calcula:
a) Las entalpías molares estándar de combustión del metanol y del etanol.
b) La cantidad de CO2 (en gramos) que produciría la combustión de cada alcohol para generar 106 kJ de energía en forma de calor.

DATOS.- Ar (H) = 1 u; Ar (C) = 12 u; Ar (O) = 16u; ∆Hºf [CH3OH (l)]: – 238,7 kJ · mol–1; ∆Hºf [C2H5OH (l)] = – 277,7 kJ · mol–1; ∆Hºf [CO2 (g)] = – 393,5 kJ · mol–1; ∆Hºf [H2O (l)] = – 285,5 kJ · mol–1 .

PRUEBA SELECTIVIDAD VALENCIA CONVOCATORIA JULIO 2015 QUIMICA

Answer 1

PROBLEMA 1

Tanto el metanol (CH₃OH) como el etanol (C₂H₅OH) han sido propuestos como una alternativa a otros combustibles de origen fósil. A partir de las entalpías de formación estándar que se dan al final del enunciado, calcula:

a) Las entalpías molares estándar de combustión del metanol y del etanol.

La ecuación correspondiente a la reacción de combustión del metanol y etanol es:

CH₃OH (l) + $\frac{3}{2}$ O₂ (g) → CO₂ (g) + 2 H₂O (l). 
C₂H₅OH (l) + 3 O₂ (g) → 2 CO₂ (g) + 3 H₂O (l).

La entalpía estándar de combustión del metanol y etanol se obtiene de la expresión:

[/tex] ∆H ^{o} _{f} = Σ a · ∆H ^{o} _{fproductos} − Σ a · ∆H ^{o} _{freactivos}[/tex] y para cada uno de los alcoholes se obtiene el valor: ∆H ^{o} (CH₃OH) = ∆H ^{o} _{f}  [CO₂ (g)] + 2 · ∆H ^{o} _{f}  [H₂O (l)] – ∆H ^{o} _{f} [CH3OH (l)] = – 393, 5 kJ · mol⁻¹ – 2 · 285,5 kJ · mol⁻¹ + 238,7 kJ · mol⁻¹ = – 725,8 kJ · mol⁻¹ . 

∆H ^{o} (C₂H₅OH) = 2 · ∆H ^{o} _{f} [CO₂ (g)] + 3 · ∆H ^{o} _{f} [H₂O (l)] – ∆H ^{o} _{f}  [C₂H₅OH (l)] = – 2 · 393, 5 kJ · mol⁻¹ – 3 · 285,5 kJ · mol⁻¹ + 277,7 kJ · mol⁻¹ = – 1365,8 kJ · mol⁻¹ . 

b) La cantidad de CO₂ (en gramos) que produciría la combustión de cada alcohol para generar 106 kJ de energía en forma de calor. 

Si la producción de 1 mol de metanol desprende (el signo menos) – 725,8 kJ, para desprender 106 kJ ha de producirse: 1 mol CO₂ $\frac{106kJ}{725,8kJ}$= 0,146 moles de CO₂, a los que corresponden la masa:

 

0,146 moles ·$\frac{44g}{1mol}$= 6,424 g de CO₂.

 

La producción de 2 moles de CO, desprenden – 1365,8 kJ, para desprender 106 kJ han de producirse: 2 mol CO₂ $\frac{106kJ}{1365,8kJ}$= 106 0,155 moles de CO₂, a los que corresponden la masa:

 

0,155 moles ·$\frac{44g}{1mol}$ =  6,82 g de CO₂.  

DATOS 

Ar (H) = 1 u.
Ar (C) = 12 u.
Ar (O) = 16u.

∆Hºf [CH₃OH (l)]: – 238,7 kJ · mol⁻¹
∆Hºf [C₂H₅OH (l)] = – 277,7 kJ · mol⁻¹
∆Hºf [CO₂ (g)] = – 393,5 kJ · mol⁻¹
∆Hºf [H₂O (l)] = – 285,5 kJ · mol⁻¹ 

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