1.- Sabiendo que el calor de combustión del propano, C3H8 (g) + 5

COMUNIDAD VALENCIANA / SEPTIEMBRE 00. LOGSE / QUIMICA /
TERMOQUIMICA /OPCION A / PROBLEMA 1
1.- Sabiendo que el calor de combustión del propano,
C3 H8 (g) + 5 O2 (g) → 3 CO2 (g) + 4 H2 O (l)
A presión constante y temperatura de 25ºC es – 2218,8 kJ/mol, calcule:
a) La variación de energía interna, en kJ/mol.
b) La entalpía de formación estándar del agua líquida
Datos: ∆H0 f (CO2 g) = - 393,5 kJ/mol; ∆H0 f (C3 H8 g) = - 103,8 kJ/mol; R = 8,31 J/molK
Solución:
a) Basandonos en el primer principio de la termodinámica se tiene:
∆H = ∆U + P∆V
Despejando la variación de energía interna (calor de reacción a volumen constante):
∆U = ∆H - P∆V
El problema nos proporciona el calor de combustión a presión constante, que corresponde a la
variación de la entalpía:
∆H = -2218,8 kJ/mol
El término P∆V lo calculamos según la ley de gases ideales, sabiendo que P y T son
constantes:
P∆V = ∆nRT
∆n = variación del número de moles gaseosos = 3 – 6 = -3
∆nRT = (- 3) · (8,31 ·10-3) · 298 = - 7,429 kJ/mol
Entonces la variación de la energía interna es:
∆U = - 2218,8 – ( - 7,429) = -2211,37 kJ/mol
b) La reacción de formación del agua líquida es:
H2 (g) + ½ O2 (g) • H2 O (l)
Aplicando la ley de Hess, a partir de la entalpía de formación del CO2 (g), la de formación del
C3 H8 (g) y la de combustión del C3 H8 (g), se puede obtener el valor pedido.
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C3 H8 (g) + 5 O2 (g) • 3 CO2 (g) + 4 H2 O (l)
(-3) · ( C (s) + O2 (g) • CO2 (g) )
3 C (s) + 4 H2 (g) • C3 H8 (g)
Sumando las reacciones anteriores se obtiene:
4 H2 (g) + 2 O2 (g) • 4 H2 O (l)
∆H0 f H2 O (l) = ∆H0 f C3 H8 (g) – 3 · ∆H0 f CO2 (g) + ∆H0 c C3 H8 (g)
∆Hf H2 O (l) = - 2218,8 – 3 · ( - 393,5 ) + (-103,8) = -1142,1 kJ
Esta es la energía de formación de 4 moles de agua líquida, para calcular la energía molar de
formación debemos dividir el resultado obtenido entre cuatro:
∆H0 f H2 O (l) = -1142,1 / 4 = -285,52 kJ/mol
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