Este documento presenta la resolución de un ejercicio de termoquímica con dos partes. La primera parte determina la entalpía de formación y combustión del metano usando datos de la combustión de una cantidad de metano. La segunda parte calcula el volumen de metano necesario para producir 1 m3 de dióxido de carbono basado en la relación estequiométrica de la reacción de combustión del metano.

1. QUÍMICA - Termoquímica Ejercicio Selectividad 2005 resuelto jose.PRoFeBLoG.es

2. QUÍMICA - Termoquímica En la combustión de 5 g de metano, CH4 , llevada a cabo a presión constante y a 25 ºC, se desprenden 275 kJ. En estas condiciones, determine: a) La entalpía de formación y de combustión del metano. b) El volumen de metano necesario para producir 1 m3 de CO2 , medidos a 25ºC y 1 atm. Datos: ∆Hºf [CO2(g)] = −393 kJ/mol, ∆Hºf [H2O(l)] = −285’8 kJ/mol. Masas atómicas: C = 12; H = 1.

3. QUÍMICA - Termoquímica a) empezaremos con la entalpía de combustión del metano, ya que los datos del enunciado nos permiten calcularla casi directamente, 5 g de CH4 es la masa de 0,31 mol de CH4

4. QUÍMICA - Termoquímica a) empezaremos con la entalpía de combustión del metano, ya que los datos del enunciado nos permiten calcularla casi directamente, 5 g de CH4 es la masa de 0,31 mol de CH4

5. QUÍMICA - Termoquímica a) empezaremos con la entalpía de combustión del metano, ya que los datos del enunciado nos permiten calcularla casi directamente, 5 g de CH4 es la masa de 0,31 mol de CH4 esto significa que en la combustión de 1 mol de CH4 se desprenden 887,1 kJ de energía en forma de calor, por tanto,

6. QUÍMICA - Termoquímica a) empezaremos con la entalpía de combustión del metano, ya que los datos del enunciado nos permiten calcularla casi directamente, 5 g de CH4 es la masa de 0,31 mol de CH4 esto significa que en la combustión de 1 mol de CH4 se desprenden 887,1 kJ de energía en forma de calor, por tanto, ∆ H ˚ combustion = - 887,1 kJ/mol

7. QUÍMICA - Termoquímica a) para determinar la entalpía de formación del metano - escribimos la reacción de combustión del metano CH4(g) + 2 O2(g) --> CO2(g) + 2 H2O(l); ∆ H ˚ combustion - f

8. QUÍMICA - Termoquímica a) para determinar la entalpía de formación del metano - escribimos la reacción de combustión del metano CH4(g) + 2 O2(g) --> CO2(g) + 2 H2O(l); ∆ H ˚ combustion a esta reacción le aplicamos ∆ H ˚ = ∑n·∆ H ˚f productos - ∑n·∆ H ˚f reactivos - f

9. QUÍMICA - Termoquímica a) para determinar la entalpía de formación del metano - escribimos la reacción de combustión del metano CH4(g) + 2 O2(g) --> CO2(g) + 2 H2O(l); ∆ H ˚ combustion a esta reacción le aplicamos ∆ H ˚ combustion = ∑n·∆ H ˚f productos - ∑n·∆ H ˚f reactivos ∆ H ˚ c = 2 ·∆ H ˚f H2O +∆ H ˚f CO2 - ( ∆ H ˚f CH4 +2· ∆ H ˚f O2 )‏ - f

10. QUÍMICA - Termoquímica a) para determinar la entalpía de formación del metano - escribimos la reacción de combustión del metano CH4(g) + 2 O2(g) --> CO2(g) + 2 H2O(l); ∆ H ˚ combustion a esta reacción le aplicamos ∆ H ˚ combustion = ∑n·∆ H ˚f productos - ∑n·∆ H ˚f reactivos ∆ H ˚ c = 2 ·∆ H ˚f H2O + ∆ H ˚f CO2 - ( ∆ H ˚f CH4 +2· ∆ H ˚f O2 )‏ - 887,1 = 2·( −285’8) + (−393) - ( ∆ H ˚f CH4 +2· 0)‏ - f

11. QUÍMICA - Termoquímica a) para determinar la entalpía de formación del metano - escribimos la reacción de combustión del metano CH4(g) + 2 O2(g) --> CO2(g) + 2 H2O(l); ∆ H ˚ combustion a esta reacción le aplicamos ∆ H ˚ combustion = ∑n·∆ H ˚f productos - ∑n·∆ H ˚f reactivos ∆ H ˚ c = 2 ·∆ H ˚f H2O + ∆ H ˚f CO2 - ( ∆ H ˚f CH4 +2· ∆ H ˚f O2 )‏ - 887,1 = 2·( −285’8) + (−393) - ( ∆ H ˚f CH4 +2· 0)‏ ∆ H ˚f CH4 = - 77,5 kJ/mol - f

12. QUÍMICA - Termoquímica b) El volumen de metano necesario para producir 1 m3 de CO2 , medidos a 25ºC y 1 atm. CH4(g) + 2 O2(g) --> CO2(g) + 2 H2O(l)

13. QUÍMICA - Termoquímica b) El volumen de metano necesario para producir 1 m3 de CO2 , medidos a 25ºC y 1 atm. Puesto que se trata de dos sustancias gaseosas, la proporción entre las cantidades de sustancia que reaccionan (mol) es la misma que entre los volúmenes (en las mismas condiciones de P y T). Por tanto para producir 1 m3 de CO2 se necesita 1 m3 de metano CH4(g) + 2 O2(g) --> CO2(g) + 2 H2O(l)

14. QUÍMICA - Termoquímica Ejercicio Selectividad 2005 resuelto jose.PRoFeBLoG.es