5.4 Termoquímica

5.4. Calor de reacción.5.5. Calor de formación.5.6. Calor de solución.5.7. Electroquímica5.8. Electroquímica y celdas electrolíticas5.9. Electroquímica y celdas voltaicas (galvánicas)5.10. Celdas voltaicas de uso práctico

Calor de reacción

1) Calcúlese el calor de reacción en el proceso:

ZnO(2) + co(G) Zn(g)+CO2(g) H

A partir de los siguiente datos: calor de formación del ZnO(s), ) H1=-83Kcal/mol; calor de vaporizacioin del Zn, H2=32 Kcal/mol; calor de combustión del CO, H3=-68Kcal/mol.

Vamos a escribir las ecuacions correspondientes:

Zn(s) +1/2 O2(G) ZnO(S) H1= -83Kcal

Zn(s) Zn(S) H2= 32Kcal

CO(g) + ½ O2(G) CO2(g) H3= -68Kcal

Sumando las ecuacions 2 y 3 resultando la 1 obtenemos la ecuacion propuesta de acuerdo con la Ley de Hess podemos hacer lo mismo con los calores de reacción, y resulta:

H= H2+ H3- H1= 32+(-68)-(-83)= 47Kcal

La reacción endotérmica; H=47Kcal

2) Calcular el calor de la reacción siguiente, a 25°C:

CaC2(S)+2H2O(L) Ca(OH)2(S)+C2H2(G)

DATOS:

A 25°C: calores de formacion estándar: CO2(g)= -94,05 kcal . mol-1;

H2O(L)=-68,32 KCAL . mol-1; CaC2(s)=-14,10kcal . mol-1; Ca(OH)2(S)=-235,8 Kcal . mol-1; calor de combustión a 25°C de C2H2

para dar H2O(l) y CO2(G)= -310Kcal . mol-1.

Vamos a calcular el calor de formación estándar del C2 H2(G) a partir de su reacción de combustión:

C2H2 (G)+5/2 de O2(G) 2CO2(G)+H2O(L) H°=-310KCAL . Mol-1

H°=-310Kcal. mol-1= 2(-94,05kcal . mol-1) + (-68,32kcal/mol-1)- H°F C2H2(G)-5/2 H°FO2(G)

-310Kcal.mol-1=2(-94,05 kcal.mol-1)+)-68,032 kcal/mol-1)- H°F C2H2(g)-0

H°fC2H2(G)=2(-94,05)-68,032+310=53,58Kcal.mol-1

El calor de la reacción propuesta será H°298= H°F Ca(OH)2(s)+ H°FC2h2(g)- H°F CaC2-2 H°F

H2O(l)

H°298=-235,80+53,58-(-14,10)-2(-68,32)

H°298=-31,48Kcal

Calor de formación

Compare la cantidad de calor producida por la combustión de 1gr de propano, C3H8, con el calor producido por 1 gr de benceno, C6H6

SOLUCIÓN:

El ejemplo ya presentado en el texto dio H°= -2220KJ para la combustión de un mol de proparno. El peso molecular del propano es 44uma. Por consiguiente, el calor profducido por gramos es;

(-2220KJ/mol)(1mol/44gr)=-50.5KJ/gr

Para un mol de benceno C6H6(l)+15/2 O2(G) 6CO2(G)+3H2O(l)

H°rcn= [6 H°F (CO2)+3 H°F(H2O)]-[ H°F(C6H6)+15/2