B.-Calcula la variación de entalpía correspondiente a la reacción: Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g), conociendo las siguientes ecuaciones termoquímicas: a) H2SO4(aq) + ZnO(s) → ZnSO4(aq) +H2O(l) ΔHº = -211,2 KJ; b) Zn(s) + ½ O2(g) ) → ZnO(s) ΔHº = -409,1 KJ; c) H2(g) + ½ O2(g) ) → H2O(l) ΔHº = -285,8 KJ.
Respuestas
Respuesta:
Explicación:
Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g) .............. ΔH1º............................. [1]
Se trata de obtener esta reacción a partir de las siguientes, sumándolas o restándolas:
a) H2SO4(aq) + ZnO(s) → ZnSO4(aq) + H2O(l) .... ΔH2º = -211,2 KJ ..... [2]
b) Zn(s) + ½ O2(g) → ZnO(s) .................................... ΔH3º = -409,1 KJ ....... [3]
c) H2(g) + ½ O2(g) ) → H2O(l) ................................. ΔH4º = -285,8 KJ ...... [4]
Para eso, vamos siguiendo la reacción [1].
En primer lugar, necesitamos 1 mol de Zn(s) en el primer miembro. Lo encontramos en [3], también en el primer miembro, así que sumaremos la ecuación [3]:
Zn(s) + ½ O2(g) → ZnO(s)
Luego necesitamos 1 mol de H2SO4(aq) en el primer miembro. Lo encontramos en la ecuación [2] también en el primer miembro, así que sumamos esta ecuación a la anterior:
Zn(s) + ½ O2(g) + H2SO4(aq) + ZnO(s) → ZnO(s) + ZnSO4(aq) + H2O(l)
Ahora necesitamos ZnSO4(aq) en el segundo miembro. Lo encontramos también en la ecuación [2], que ya la hemos sumado y ya tenemos el ZnSO4(aq) en el segundo miembro, así que no tenemos que hacer nada.
Por último, necesitamos 1 mol de H2(g) en el segundo miembro. Lo encontramos en la reacción [4] pero está en el primer miembro, por lo cual restaremos la ecuación [4], que es lo mismo que sumar la reacción inversa.
Zn(s) + ½ O2(g) + H2SO4(aq) + ZnO(s) + H2O(l) → ZnO(s) + ZnSO4(aq) + H2O(l) + H2(g) + ½ O2(g)
Sumamos los términos semejantes y cancelamos los que aparezcan en distintos miembros, quedándonos finalmente
Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g) .......................... ΔH1º
que es la ecuación [1].
En resumen, la suma que hemos hecho con las ecuaciones fue la siguiente:
[1] = [3] + [2] - [4]
Por aplicación de la ley de Hess, la entalpía de la reacción es la suma de las entalpías de las reacciones sumadas:
ΔH1º = ΔH3º + ΔH2º - ΔH4º = (-409.1) + (-211.2) - (-285.8) = -334.5 kJ