Entalpía 14

 

Calcula la variación de energía interna al quemarse a 25 ºC y 1 atm un litro de benceno, C6H6, (densidad 0,877 g/mL)

Datos: ΔH0f(kJ·mol–1): C6H6(l) = 50,9; H2O(l) = –285,8; CO2(g) = –393,5; R = 8,3 J/K·mol  

 

 

Solución:

Datos: T = 298 K; P = 1 atm; V(C6H6) = 1 L; d = 0,877 g/mL

Primer principio de la Termodinámica:

ΔE = Q + W

ΔE = Q – P ΔV

ΔH = QP ΔE = ΔH – Δn R T

Cálculo de ΔH:

C6H6 (l) + (15/2) O2 (g) 6 CO2 (g) + 3 H2O (l)

ΔH0reacción = ΣΔH0f, productosΣΔH0f, reactivos

ΔH0r = (6·ΔH0f[CO2 (g)] + 3·ΔH0f [H2O (l)]) – (ΔH0f[C6H6 (l)] + (15/2)·ΔH0f [O2 (g)])

ΔH0r = 6 moles·(–393,5 kJ/mol) + 3 moles·(–285,8 kJ/mol) – 1 mol·(50,9 kJ/mol) – 1 mol·0

  ΔH0r = –3218,4 kJ – 50,9 kJ = –3269,3 kJ

Δn = Σnº moles gases (productos) – Σnº moles gases (reactivos)

Δn = 6 moles – (15/2) moles = –1,5 moles

ΔE = –3269,3 kJ – (–1,5 moles)·(8,3·10–3 kJ/mol·K)·298 K = –3265,6 kJ

Peso molecular del benceno:

Pm(C6H6) = 6·12 + 6·1 = 78

1000 mL·(0,877 g/mL)·(mol/78 g)·(–3265,6 kJ/mol) = –36717 kJ

 

 

 

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