Question

PROBLEMA 4.- El método de Berthelot para la obtención de benceno, C6H6, consiste en hacer pasar
acetileno (etino) a través de un tubo de porcelana calentado al rojo:
a) Escribe y ajusta la reacción de obtención.
b) Determina la energía en kJ que se libera en la combustión de 1 g de benceno.
c) Calcula ∆Ho de la reacción de formación del benceno a partir del acetileno.

DATOS: ∆Hoc (Acetileno) = – 1.300 kJ · mol–1; ∆Hoc (benceno) = – 3.270 kJ · mol–1; Ar
(C) = 12 u; Ar
(H) = 1 u.


Prueba de Selectividad para la Comunidad de Madrid, Convocatoria Junio 2012 QUIMICA

Answer 1

PROBLEMA 4.- El método de Berthelot para la obtención de benceno, C₆H₆, consiste en hacer pasar acetileno (etino) a través de un tubo de porcelana calentado al rojo:

DATOS: 

∆H°c (Acetileno) = – 1.300 kJ · mol–1; 
∆H°c (benceno) = – 3.270 kJ · mol–1; 

Ar (C) = 12 u; 
Ar (H) = 1 u. 

a) Escribe y ajusta la reacción de obtención.

3 C₂H₂ (g) → C₆H₆ (g)

b) Determina la energía en kJ que se libera en la combustión de 1 g de benceno.

Ecuación termoquímica de combustión:

$C_{6}H_{6}+ \frac{15}{2}O_{2}=\ \textgreater \ 6CO_{2}+3H_{2}O+3270kJ$

Esta ecuación permite obtener el factor de conversión entre el benceno y el calor desprendido:

$\frac{Q}{C_{6}H_{6}} = \frac{3270}{1} =\ \textgreater \ AQ=3270.n(C_{6}H_{6})$

$AQ=2270.n(C_{6}H_{6})=2270. \frac{m(C_{6}H_{6})}{M(C_{6}H_{6})} \\ M(C_{6}H_{6})=6.12+6.1=78g/mol$

$AQ=3270kJ/mol. \frac{1g}{78g/mol}=41,9kJ$

Respuesta:
41,9 kJ se desprenden.

c) Calcula ∆H° de la reacción de formación del benceno a partir del acetileno.

Para calcular ∆H° de la reacción de obtención de benceno a través del método de Berthelot, se aplica la ley de Hess, empleando las reacciones de cambustión del benceno y acetileno.

$C_{6}H_{6}+ \frac{15}{2}O_{2}=\ \textgreater \ 6CO_{2}+3H_{2}O$        ΔH° = - 3270 kJ
$C_{2}H_{2}+ \frac{5}{2}O_{2}=\ \textgreater \ 2CO_{2}+H_{2}O$        ΔH° = - 1300 kJ

Para obtener la reaccion del metodo de Berthelot, se hace una inversión del orden de la ecuación de combustión del benceno multiplicando por (-1), se multiplica la reacción de combustión de acetileno por 3 y se suman las ecuaciones:

$6CO_{2}+ \3H_{2}O=\ \textgreater \ C_{6}H_{6}+ \frac{15}{2}O_{2}$        ΔH° = + 3270 kJ
$3C_{2}H_{2}+ \3O_{2}=\ \textgreater \ 6CO_{2}+3H_{2}O$        ΔH° = - 3900 kJ
$3C_{2}H_{2}=\ \textgreater \ C_{6}H_{6}$        ΔH° = - 630 kJ

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