Grupo B: Ley de Hess + estequiometria

TERMOQUMICA- B-01

Teniendo en cuenta las entalpas estndar de formacin: CaCO 3 (s) : - 1206,9 kJ/mol ; CaO (s) = - 635,1kJ/mol y CO 2 (g) = - 393,5 kJ/mol, determine la entalpa correspondiente a la descomposicin trmica delcarbonato de calcio en xido de calcio y dixido de carbono. Qu cantidad de calor se necesitar paradescomponer 6 toneladas de piedra caliza del 85% de riqueza en carbonato de calcio?

RESOLUCIN

La reaccin de descomposicin del carbonato de calcio es:CaCO 3 (s) > CaO (s) + CO 2 (g)y las reacciones de formacin de los tres compuestos que nos dan son:a) Ca (s) + C (s) + 3/2 O 2 (s) ----> CaCO 3 (s) /\ H = - 1206,9 kJb) Ca + 1/2 O 2 (s) ------> CaO (s) /\ H = - 635,1 kJ/molc) C + O 2 (g) -----> CO 2 (g) /\ H = - 393,5 kJ/molLa reaccin que se debe obtener se consigue asociando estas tres de la forma siguiente:- a) CaCO 3 (s) -----> Ca (s) + C (s) + 3/2 O 2 (s) /\ H = + 1206,9 kJb) Ca + 1/2 O 2 (s) ------> CaO (s) /\ H = - 635,1 kJc) C + O 2 (g) -----> CO 2 (g) /\ H = - 393,5 kJCaCO 3 (s) ---> CaO (s) + CO 2 (g) /\ H = + 178,30 kJLa cantidad de caliza de que se dispone: 6 Tm contienen solamente el 85% de carbonato de calcio, y que es untotal de: 6000000 . 0,85 = 5.100.000 g de carbonato de calcio puropor lo que, de acuerdo con la reaccin de descomposicin tenemos:CaCO 3 (s) > CaO (s) + CO 2 (g) /\ H = + 178,30 kJ1 mol = 100 g + 178,30 kJ5100000 g Xde donde: x = 5100000 . 178,30 100= 9,09.106 kJ

TERMOQUMICA-B 02El apagado de la cal viva (xido de calcio) consiste en la reaccin: CaO (s) + H 2 O (l) > Ca(OH) 2 (s) . .Calcular la entalpa de esta reaccin conocidas las entalpas de formacin del xido de calcio slido, agualquida e Hidrxido de sodio slido, que son, respectivamente: - 152,0 ; - 68,52 y - 223,9 Kcal/mol. Qucantidad de cal apagada (Hidrxido de calcio) y qu cantidad de calor se desprende cuando se apaga 1 Kgde cal viva?

RESOLUCIN

Las reacciones que nos dan, todas ellas de formacin, son:a) Ca + 1/2 O 2 > CaO ; /\ H = -152,0 Kcalb) H 2 + 1/2 O 2 > H 2 O ; /\ H = - 68,52 Kcalc) Ca + O 2 + H 2 > Ca(OH) 2 ; /\ H = - 223,9 KcalPROBLEMAS RESUELTOS DE QUMICA GENERAL TERMOQUMICA - 16 de 23Las cuales, para obtener la reaccin que nos piden, hemos de combinar de la forma siguiente:- a) CaO > Ca + 1/2 O 2 /\ H = +152,0 Kcal- b) H 2 O > H 2 + 1/2 O 2 /\ H = + 68,52 Kcal;C) Ca + O 2 + H 2 > Ca(OH) 2 ; /\ H = - 223,9 KcalLas cuales al sumarlas, queda: CaO + H 2 O > Ca(OH) 2 /\ H = - 3,38 KcalY de acuerdo con la estequiometra de la reaccin, tenemos:CaO + H 2 O -----> Ca(OH) 2 /\ H = - 3,38 Kcal1 mol = 56 g 1 mol = 18 g 1 mol = 74 g - 3,38 Kcal1000 g X Y Z Vde donde, al despejar: V = 1000.(-3,38) 56= -60,38 Kcal desprendidas con 1 Kg de CaOTERMOQUMICA - B 03A 298C y 1 atm, la entalpa de combustin de la glucosa ( C 6 H 12 O 6 ) slida es de -673,88 Kcal/mol y laentalpa de combustin del etanol lquido es -327,0 Kcal/mol. Determine la entalpa normal para lareaccin de fermentacin de la glucosa la cual SIN AJUSTAR, es: C 6 H 12 O 6 (s) > C 2 H 5 OH (l) + CO 2 (g) .Qu cantidad de calor se obtiene en la fermentacin de 1 Kg de glucosa? Cuanto etanol se obtendr?RESOLUCINLas reacciones cuyas entalpas conocemos ya que son las que se nos dan en el problema, son:a) C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) ----> 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l) ; /\ H = - 673,88 Kcalb) C 2 H 5 OH (l) + 3 O 2 (g) ----> 2 CO 2 (g) + 3 H 2 O (l) ; /\ H = - 327,00 KcalLa reaccin cuya entalpa hemos de calcular es la reaccin de fermentacin de la glucosa, y es:C 6 H 12 O 6 (s) ---------------> 2 C 2 H 5 OH (l) + 2 CO 2 (g)Para obtenerla a partir de las reacciones dadas, hemos de tomarlas de la forma siguiente:a) C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) ----> 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l) ; /\ H = - 673,88 Kcal- 2b) 4 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l) ------> 2 C 2 H 5 OH (l) + 6 O 2 (g) ; /\ H = 2.( + 327,00) =+ 654,0 Kcal-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Al sumar todas C 6 H 12 O 6 (s) ---------------> 2 C 2 H 5 OH (l) + 2 CO 2 (g) ; /\ H = - 19,88 kcalY de acuerdo con la estequiometra de la reaccin, tenemos:C 6 H 12 O 6 (s) ------> 2 C 2 H 5 OH (l) + 2 CO 2 (g) /\ H = - 19,88 kcal1 molo = 180 g 2 moles = 2.46 g 2 moles=2.44 g - 19,88 Kcal1000 g X Y ZDe donde podemos ya calcular tanto la cantidad de etanol obtenido como el calor desprendido:x = 2.46.1000180= 511,11 g de etanol obtenidosPROBLEMAS RESUELTOS DE QUMICA GENERAL TERMOQUMICA - 17 de 23z = (- 19,88).1000180= - 110,44 Kcal desprendidasTERMOQUMICA - B04 -a) Se tiene la reaccin, no ajustada, CH 3 0H (l) + O 2 (g) --> H2O (l) + CO 2 (g) , en la que, a presin constante, sedesprenden 725,5 Kj por cada mol de metanol que reacciona. Calcule /\ H cuando: 1) en el proceso seobtienen 4 moles de CO 2 (g); 2) la direccin de la reaccin se invierte (los reactivos se convierten enproductos y viceversa) y se obtienen 2 moles de CH 3 0H (l)b) Cul o cules de las siguientes sustancias tienen valor de entalpa de formacin estndar distinta de ceroa 25C y 1 atm de presin: Fe (s), Ne (g), H (g), CH4(g) y Hg (s)? Razone las respuestas.RESOLUCINDe acuerdo con la estequiometra de la reaccin, previamente ajustada tenemos:CH 3 0H (l) + 3/2 O 2 (g) --> 2 H2O (l) + CO 2 (g) /\ H = - 725,5 Kj1 mol 3/2 mol 2 moles 1 mol - 725,5 Kj4 moles xY de aqu: x = 4.(-725) = - 2902,0 KjSi la direccin de la reaccin se invierte, la entalpa de reaccin cambiar de signo, y nos quedar:2 H2O (l) + CO 2 (g) --> CH 3 0H (l) + 3/2 O 2 (g) /\ H = + 725,5 Kj2 mol 1 mol 1 mol 3/2 mol + 725,5 Kj2 moles xde donde x = 2 . (+725,5) = 1451 Kjb) Por convenio se establece que los elementos en su forma ms estable a 25C y 1 atm tienen entalpa 0, y as:Fe (s) Al tratarse de hierro slido y ser sta su forma ms estable en las condiciones estndar, su entalpa serCERONe (g) Al tratarse de Nen gaseoso y ser sta su forma ms estable en las condiciones estndar, su entalpaser CEROH (g) En este caso tenemos H atmico gaseoso, pero la forma ms estable del Hidrgeno en las condicionesestndar es el hidrgeno molecular H 2 . Por ello, en este caso la entalpa ser distinta de ceroCH 4 (g) Al tratarse de un compuesto y no de un elemento, su entalpa ser distinta de cero.Hg (s) La forma ms estable del mercurio en las condiciones estndar es Hg lquido, por lo que para el casodado, la entalpa ser distinta de ceroTERMOQUMICA - B 05Las plantas verdes sintetizan glucosa mediante la siguiente reaccin de fotosntesis:6 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l) > C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) ; /\ H = 2813 KjA) Calcule la energa necesaria para obtener 1 g de glucosa.PROBLEMAS RESUELTOS DE QUMICA GENERAL TERMOQUMICA - 18 de 23B) Calcule la entalpa de formacin de la glucosa si las entalpas de formacin del dixido decarbono gaseoso y del agua lquida son, respectivamente: - 393,5 Kj/mol y - 285,5 Kj/molRESOLUCINa) Teniendo en cuenta la estequiometra de la reaccin, resulta:6 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l) > C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) /\ H = 2813 Kj1 mol = 180 g 2813 Kj1 g xDonde: x = 1 . 2813180= 15,63 Kj se necesitanB) La reaccin de formacin de la glucosa, cuya entalpa tenemos que obtener, es:6 C( s ) + 6 H 2 ( g ) + 3 O 2 ( g ) > C 6 H 12 O 6 ( s )Las reacciones cuyas entalpas conocemos son: la que nos dan y las de formacin del dixido de carbono yagua, que son:A) 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l) > C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) /\ H = + 2813 KjB) C ( s ) + O2 ( g ) > CO 2 ( g ) /\ H = - 393,5 KjC) H 2 ( s ) + O2 ( g ) > H 2 O ( l ) /\ H = - 285,5 KjLas cuales combinamos de la forma siguiente para obtener la reaccin que nos piden:A) 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l) > C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) /\ H = + 2813 Kj+ 6 . B) 6 C ( s ) + 6 O2 ( g ) > 6 CO 2 ( g ) /\ H = 6.(- 393,5) = - 2361 Kj+ 6 . C) 6 H 2 ( s ) + 3 O2 ( g ) > 6 H 2 O ( l ) /\ H = 6.(- 285,5) = - 1713 Kj-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 C( s ) + 6 H 2 ( g ) + 3 O 2 ( g ) > C 6 H 12 O 6 ( s ) /\ H = - 1261,0 KjQue es la entalpa normal de formacin de la glucosa: /\ H = - 1261,0 Kj/molTERMOQUIMICA - B 06A partir de los siguientes datos termoqumicos: calor de formacin del metano (g) partiendo de carbono(grafito) -17,89; calor de combustin del carbono (grafito) -94,05; calor de formacin del agua (lquida) -68,32, todos ellos expresados en Kcal/mol y a 298K. Calcule:a) El calor de combustin del metano.B) Cuantos gramos de metano hara falta quemar para calentar 30 litros de agua de densidad 1 g/cm 3desde la temperatura de 15C hasta 80C. Para ello considere que la calora es el calor necesario para elevarun grado a un gramo de agua en el intervalo del problema.C) Qu volumen de aire se necesitar, medido en C.N., si el aire tiene la siguiente composicin volumtrica: 80%de Nitrgeno y 20% de OxgenoRESOLUCINLa reaccin de combustin del metano es: CH 4 ( g ) + 2 O 2 ( g ) > CO 2 ( g ) + H 2 O ( L )Las ecuaciones termoqumicas cuyos datos nos ofrecen son:a) C ( grf ) + 2 H 2 ( g ) > CH 4 ( g ) ; /\ H = - 17,89 Kcalb) C ( grf ) + O 2 ( g ) > CO 2 ( g ) ; /\ H = - 94,05 Kcalc) H 2 ( g ) + O 2 ( g ) > H 2 O ( L ) ; /\ H = - 68,32 KcalPara obtener la reaccin pedida, por aplicacin de la ley de Hess hemos de combinarlas de la manera siguiente:PROBLEMAS RESUELTOS DE QUMICA GENERAL TERMOQUMICA - 19 de 23-a) CH 4 ( g ) > C ( grf ) + 2 H 2 ( g ) ; /\ H = + 17,89 Kcalb) C ( grf ) + O 2 ( g ) > CO 2 ( g ) ; /\ H = - 94,05 Kcal2.c) 2 H 2 ( g ) + O 2 ( g ) > 2.H 2 O ( L ) ; /\ H = - 136,64 Kcal-------------------------------------------------------------------------------------------CH 4 ( g ) + 2 O 2 ( g ) > CO 2 ( g ) + H 2 O ( L ) /\ H = - 228,8 Kcalb) La cantidad de calor necesaria para calentar esa cantidad de agua es:/\ Q = m.c e ./\T = 30000 . 1 . (80 - 15) = 1950000 caloras = 1950 KcalDe acuerdo con la reaccin estequiomtrica de combustin del metano, tenemos:CH 4 ( g ) + 2 O 2 ( g ) > CO 2 ( g ) + H 2 O ( L ) /\ H = - 228,8 Kcal1 mol = 16 g 2 moles = 64 g 1 mol = 44 g 1 mol = 18 g - 228,8 KcalX Y - 1950 KcalLa cantidad de metano necesaria ser: X= 136 g de CH416 228 819504 gCH KcalX ,Y la cantidad de oxgeno: Y = 17,05 moles de O 22 228 819502 molesO KcalY ,Dado que el aire tiene un 20% de oxgeno en volumen, que es tambin su proporcin en moles de acuerdo con lahiptesis de Avogadro, la cantidad de aire que se necesitar para este proceso es:Z = 85,25 moles de aire. Dado que un mol de cualquier gas en condiciones100 2017 052 molesAIRE molesOZ ,normales ocupa 22,4 litros, el volumen de aire que se necesita es:V = 85,25 . 22,4 = 1909,6 litros de aire en C.N.TERMOQUIMICA - B 07La reaccin de una mezcla de aluminio en polvo con oxido de hierro (III) genera hierro y xido dealuminio. La reaccin es tan exotrmica que el calor liberado es suficiente para fundir el hierro que seproduce.a) Calcular el cambio de entalpa que tiene lugar cuando reaccionan completamente 53,96 gramos dealuminio con un exceso de xido de hierro (IlI) a temperatura ambiente.b) Cuntos gramos de hierro se obtienen si el rendimiento de la reaccin es del 85 %?Datos: /\ Hf (Fe 2 O 3) = - 822,2 kJ; /\ Hf (Al 2 O 3 ) = - 1676 kJ.RESOLUCINLa reaccin principal, para la cual hemos de calcular los datos es: 2 Al + Fe 2 O 3 > 2 Fe + Al 2 O 3Las reacciones parciales, de las que se tienen datos termodinmicos son las siguientes:a) 2 Fe + 3/2 O 2 > Fe 2 O 3 ; /\ Hf = - 822,2 kJb) 2 Al + 3/2 O 2 -> Al 2 O 3 ; /\ Hf = - 1676 kJLas cuales hemos de combinar de la siguiente forma para obtener la principal:- a) Fe 2 O 3 ----> 2 Fe + 3/2 O 2 ; /\ Hf = + 822,2 Kj+ b) 2 Al + 3/2 O 2 -> Al 2 O 3 ; /\ Hf = - 1676 kJ------------------------------------------------------------------------------------2 Al + Fe 2 O 3 > 2 Fe + Al 2 O 3 ; /\ H = - 853,8 kJPROBLEMAS RESUELTOS DE QUMICA GENERAL TERMOQUMICA - 20 de 23a) Teniendo en cuenta la estequiometra de esta reaccin:2 Al + Fe 2 O 3 > 2 Fe + Al 2 O 3 ; /\ H = - 853,8 kJ2.26,97 g 159,7 g 2.55,85 g 101,94 g - 853,8 kJ53,96 Y XX = ; X = 854,12 kJ se desprenden 53 96 853 82 26 97, .( , ). ,b) La cantidad de hierro obtenida con un rendimiento del 100% es la que nos indica la reaccin estequiomtrica:Y = = 111,74 g de Fe con un rendimiento del 100%53 96 2 55 852 26 97, . . ,. ,Pero como el rendimiento es del 85%, solamente se obtendr el 85% de esa cantidad, que es:g Fe = 111,74 . ; g de Fe obtenidos = 94,98 g 85100TERMOQUMICA - B 08La fabricacin del yeso (sulfato de calcio hemihidratado), que se emplea como material de construccin, serealiza por deshidratacin parcial del sulfato de calcio dihidratado. Escriba la reaccin que tiene lugar,indicando si se trata de un proceso endo o exotrmico. Cual es la temperatura mnima a la que seproducir la reaccin?DATOS: Los valores de /\ H y de /\ S de las sustancias que intervienen en el proceso son lassiguientes:(Considerese que no varan apreciablemente con la temperatura)Compuesto /\ H (kJ/mol) /\S (J/mol.K)CaSO 4 . 2 H 2 O ( s ) - 2033 194CaSO 4 . H 2 O ( s ) - 1577 131H 2 O ( V ) - 285,8 69,9RESOLUCINLa reaccin que tiene lugar es; CaSO 4 . 2 H 2 O ( s ) > CaSO 4 . H 2 O ( s ) + 3/2 H 2 OPara determinar si se trata de un proceso endotrmico o exotrmico, hemos de calcular el /\ H para la reaccin,que es: /\ H = /\ H (CaSO 4 . H 2 O ( s )) + 3/2 /\ H (H 2 O)- - /\ H (CaSO 4 . 2 H 2 O ( s )) , por lo que/\ H = -1577 + 3/2.( -285,8) - ( - 2033) = + 27,3 Kj, es decir es una reaccin ENDOTRMICA,Para calcular la temperatura a partir de la cual la reaccin se producir espontneamente hemos de tener encuenta que la espontaneidad de una reaccin viene dada por el valor de la Energa Libre ( /\G) siendo espontaneacuando se cumpla que /\ G < O. Por tanto la temperatura a partir de la cual se cumplir sto es aquella que hagaque /\ G = 0. As:Puesto que el valor de /\ G viene dado por la expresin: /\ G = /\ H - T . /\ S ; hemos de calcular la variacin de laentropa /\ S, que ser:/\ S = /\ S (CaSO 4 . H 2 O ( s )) + 3/2 /\ S (H 2 O)- - /\ S (CaSO 4 . 2 H 2 O ( s ))PROBLEMAS RESUELTOS DE QUMICA GENERAL TERMOQUMICA - 21 de 23/\ S = 131 + 3/2.69,9 - 194 = + 41,85 j/KPor lo tanto, al sustituir en la expresin antes indicada, nos quedar:/\ G = /\ H - T . /\ S ==> 0 = 27300 j - T.(41,85 j/K) ; T = = 652,33K = 379,33C 2730041,85TERMOQUMICA - B 09La trinitroglicerina, C 3 H 5 N 3 O 9 , se ha usado tradicionalmente para fabricar explosivos. Alfred Nobel ya laemple en 1866 para fabricar dinamita. Actualmente tambin se usa en medicina para aliviar la angina depecho (dolores causados por el bloqueo parcial de las arterias que llegan al corazn) al dilatar los vasossanguneos. La entalpa de descomposicin de la trinitroglicerina a la presin de 1 atm y 25C detemperatura para dar los gases nitrgeno, dixido de carbono y oxgeno; y agua lquida es de -1541,4kJ/mol.a) Escriba la reaccin ajustada de la descomposicin de la trinitroglicerina.b) Calcule el calor estndar de formacin de la trinitroglicerina.c) Una dosis de trinitroglicerina para aliviar la angina de pecho es de 0,60 mg, suponiendo que tarde otemprano en el organismo se descompone totalmente esa cantidad (aunque no de forma explosiva), segnla reaccin dada. Cuntas caloras se liberan?d) Qu volumen de oxgeno, medido en condiciones normales, se obtendr de la descomposicincompleta de un cartucho de 250 g de trinitroglicerina en condiciones estndar.Datos: /\ Hf(CO 2 ( g ) = -393,5 kJ/mol; /\ Hf(H 2 O ( I )) = -285,8 kJ/mol.Masas atmicas: H = 1,0 C = 12,0 N = 14,0 0 = 16,01 cal = 4,18 julios. R = 0,082 atm.l/mol.K = 8,31 J/mol.K = 1,987 cal/mol.KRESOLUCINa) La reaccin ajustada es:4.C 3 H 5 N 3 O 9 > 6.N 2 ( g ) + 12.CO 2 ( g ) + O 2 ( g ) + 10.H 2 O ( l ) ; /\ H = - 6165,6 Kjb) Para determinar la entalpa de formacin de la nitroglicerina hemos de tener en cuenta la reaccin anterior y lasde formacin del CO 2 y del H 2 O.La reaccin de formacin es: 3/2.N 2 ( g ) + 5/2.H 2 ( g ) + 3.C ( S ) + 9/2.O 2 ( g ) > C 3 H 5 N 3 O 9 ( l ) Y lasreacciones cuyas entalpas conocemos son:a) 4.C 3 H 5 N 3 O 9 > 6.N 2 ( g ) + 12.CO 2 ( g ) + O 2 ( g ) + 10.H 2 O ( l ) ; /\ H = - 6165,6 Kjb) C ( S ) + O 2 ( g ) > CO 2 ( g ) ; /\ H = - 393,5 Kjc) H 2 ( g ) + O 2 ( g ) > H 2 O ( l ) ; /\ H = - 285,8 KjLas cuales, al aplicar la Ley de Hess, hemos de sumar de la forma siguiente: 3b + 5/2.c - 1/4.a:- 1/4.a: 6/4.N 2 ( g ) + 12/4.CO 2 ( g ) + 1/4.O 2 ( g ) + 10/4.H 2 O ( l ) > C 3 H 5 N 3 O 9 ; /\ H = + 1541,4 Kj+ 3.b: 3.C ( S ) + 3.O 2 ( g ) > 3.CO 2 ( g ) ; /\ H = 3.(- 393,5 Kj) = - 1180,5 Kj+ 5/2.c: 5/2.H 2 ( g ) + 5/4. O 2 ( g ) > 5/2.H 2 O ( l ) ; /\ H = 5/2.(- 285,8 Kj) = - 714,5 Kj-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3/2.N 2 ( g ) + 5/2.H 2 ( g ) + 3.C ( S ) + 9/2.O 2 ( g ) > C 3 H 5 N 3 O 9 ( l ); /\ H= 1541,4 - 1180,5 - 714,5= - 353,6 KjC) Teniendo en cuenta la reaccin de descomposicin dada, tenemos que:4.C 3 H 5 N 3 O 9 > 6.N 2 ( g ) + 12.CO 2 ( g ) + O 2 ( g ) + 10.H 2 O ( l ) ; /\ H = - 6165,6 Kj4 mol de C 3 H 5 N 3 O 9 ( l ) ( 4.227 g) desprende 6161,6 Kj0,00060 g Xde donde X = 6161,6.0,00060 = 4,72.10 - 3 Kj = 4,072 J = 4,072/4,18 = 0,974 caloras4.227D) Para calcular el volumen de oxgeno que se desprende en la descomposicin de la cantidad dada, hemos detener en cuenta la estequiometra de la descomposicin de la trinitroglicerina:4.C 3 H 5 N 3 O 9 > 6.N 2 ( g ) + 12.CO 2 ( g ) + O 2 ( g ) + 10.H 2 O ( l )En la cual vemos que 4 moles (4.227 g) desprenden 1 mol de O 2PROBLEMAS RESUELTOS DE QUMICA GENERAL TERMOQUMICA - 22 de 234.227 g de C 3 H 5 N 3 O 9 Desprenden 1 mol de O 2250 g Xde donde X = = 0,275 moles de O 2 los cuales en Condiciones Normales ocuparn:250.14.227Volumen en C.N. = 0,275.22,4 = 6,16 litros de O 2 en C.N.TERMOQUMICA - B 10a) Calcular la entalpa estndar de combustin del gas propano.b) Cuanto calor se produce en la combustin completa del propano contenido en una bombona de 75litros si la temperatura es de 10C y la presin del gas en la bombona es de 15 atmHaga los clculos suponiendo que el propano es un gas ideal.DATOS: Las entalpas de formacin estndar del H 2 O ( l ) , CO 2 ( g ) y propano (gas) son respectivamente:- 286 kJ, - 394 kJ y - 104 kJ respectivamente.RESOLUCINLa reaccin de combustin del propano es: C 3 H 8 + 5 O 2 > 3 CO 2 + 4 H 2 OY conocemos las entalpias de las respectivas reacciones de formacin, que son:a) H 2 + O 2 > H 2 O ; /\ H = - 286 kJb) C + O 2 > CO 2 ; /\ H = - 394 kJc) 3 C + 4 H 2 > C 3 H 8 ; /\ H = - 104 kJlas cuales combinamos para obtener la reaccin pedida de la siguiente forma:- c) C 3 H 8 > 3 C + 4 H 2 ; /\ H = + 104 kJ4.a) 4.H 2 + 2.O 2 > 4 .H 2 O ; /\ H = 4.(- 286) kJ3.b) 3.C + 3.O 2 > 3.CO 2 ; /\ H = 3.(- 394) kJ las cuales, una vez sumadas:nos dan la reaccin pedida, que es la de combustin del propano:C 3 H 8 + 5 O 2 > 3 CO 2 + 4 H 2 O; /\ H = - 2222 kJPara calcular el calor que se puede obtener con la bombona, hemos de calcular la cantidad de propano quecontiene, lo cual hacemos utilizando la ecuacin general de los gases ideales:P . V = n . R . T ===> 15 . 75 = n PROPANO .0,082 . 283 ;n PROPANO = 48,479 moles de propano que hay en la bombonaPor lo que como la entalpa de combustin era de /\ H = - 2222 kJ/mol, el calor que se puede obtener ser:/\ H obtenido = 48,479 . 2222 = 107720 kJ se obtendrn de la bombona(La entalpa de combustin del propano es - 2222 kJ/mol, lo cual nos indica que cuando se quema un mol depropano se desprenden 2222 kJ ; el signo - indica que el sistema (propano + oxgeno) pierde energa, que es laque nosotros obtenemos, por eso a la energa obtenida se le debe asignar el signo + )