Question

PROBLEMA 1.-
Teniendo en cuenta que las entalpías estándar de formación a 25 ºC del butano, C4H10, dióxido de carbono y agua líquida son, respectivamente, – 125,7, – 393,5 y – 285,8 kJ · mol–1, calcula el calor de combustión estándar del butano a esa temperatura:
a) A presión constante.
b) A volumen constante.
DATOS: R = 8,31 J · mol–1 · K–1 . Resultado: a) ∆Hºr = – 2.877,3 kJ · mol–1; b) ∆U = – 2.868,63 kJ · mol–1 .

PRUEBA SELECTIVIDAD ANDALUCIA CONVOCATORIA SEP 2015 QUIMICA

Answer 1

PROBLEMA 1.- 

Teniendo en cuenta que las entalpías estándar de formación a 25 ºC del butano, C₄H₁₀, dióxido de carbono y agua líquida son, respectivamente, – 125,7, –393,5 y –285,8 kJ · mol⁻¹, calcula el calor de combustión estándar del butano a esa temperatura: 

a) A presión constante.

La ecuación de la reacción de combustión del butano es:

C₄H₁₀ (g) + $\frac{13}{2}$O₂ (g) → 4 CO₂ (g) + 5 H₂O (l).

  

La entalpía de combustión a presión constante es: 

∆Hºr = ∑ a · ∆Hºf productos – ∑ b · ∆Hºf reactivos. ∆Hºr = 4 · ∆Hºf (CO2) + 5 · ∆Hºf (H₂O) – ∆Hºf (C₄H₁₀) = [4 · (– 393,5) + 5 · (– 285,8) – (– 125,7)] kJ · mol⁻¹ = – 2.877,3 kJ · mol⁻¹.  

Resultado: 

a) ∆Hºr = – 2.877,3 kJ · mol⁻¹.

  

b) A volumen constante.

El calor de reacción a volumen constante es la variación de energía interna del sistema. Se obtiene de la expresión ∆U = ∆H – ∆n · R · T, donde ∆n es la variación de moles gaseosos en la reacción, es decir, ∆n = moles CO₂ – suma de moles C₄H₁₀ y O₂ = 4 – 7,5 = 3,5 moles. 

Luego: 

$-2.877,3 \frac{kj}{mol} -(-3,5moles.8,31 \frac{kj}{mol.K}. 298K)=-2.868,63 kJ.mol ^{-1}$ 

Resultado:  
b) ∆U = – 2.868,63 kJ · mol⁻¹. 

DATOS: R = 8,31 J · mol⁻¹ · K⁻¹ .

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