Question

Una muestra de etanol que pesa 2,5 g se quemó con exceso de oxigeno dentro de una bomba calorimétrica donde libero 74,17 KJ de calor. A) Halle el calor de combustión b) El calor de formación del etanol c) Si la capacidad calorifica del calorimetro es de 2,10 Kcal/°C cuanto debe ser el incremento de temperatura si el calor que se desprende 74,32 KJ.

AHt co2 = -393,51 kJ/mol
AHT H2O = -285,83 kJ/mol​

Answer 1

• Para las reacciones planteadas se obtienen lo siguiente:

A  El calor de combustión del etanol en el calorímetro es de -   434.32  KJ

B.   El calor de formación del etanol a partir de carbono grafito, hidrógeno y oxigeno es -277,51  KJ/mol ( 14 KJ)

C.   El incremento de temperatura  en el calorímetro es de 148,05 °C

Explicación:

Bomba calorimetrica es adiabática por tanto

Qliberado +Q absorbido =0

Q liberado = -Q absorbido

Q liberado = 74,17 KJ

Q absorbido= -74,17 KJ        

Q absorbido= Q combustión  + Q agua +Q calorímetro

Q combustión= Q absorbido  - Q agua -Q calorímetro      

Q combustión =     - 74,17 KJ    -  285, 83 KJ/mol - 74, 32 KJ          

 

Base de calculo 1 mol H2O

Q combustión =  -   434.32  KJ

b)  Q formación etanol  = ?

Δ  H formación     =             ΔH productos - ΔH reactivos

Se consideran las siguientes reacciones

(-1) CH3-CH2OH (l)  +3O2(g)   ------   2 CO2 (g)  +  3 H2O (l)

   

Δ Q etanol= -1366.9 kJ/mol

Se forma a partir de

2 C grafito +O2  ------CO2      AHt CO2 = -393,51 kJ/mol

H2 +O2 ------H2O                   AHT H2O = -285,83 kJ/mol​

Reacción de formación del etanol

Aplicando la ley de Hess

Ecuaciones termoquimicas

Ecuación problema de formación etanol :formado por carbono, hidrógeno y oxigeno (balanceando)

2C grafito  + 3H2+ 1/2 O2 ------  CH3-CH2OH (l)   ΔH4=?

DATOS            

C grafito +O2  ------CO2      AHt CO2 = -393,51 kJ/mol  MULTIPLICAR POR 2

2 C grafito +2O2  ------2CO2      AHt CO2 = 2*-393,51 kJ/mol =- 787.02

y la del agua se multiplica por 3

3  (H2 +O2 ------H2O     )               AHT H2O = 3*(-285,83 kJ/mol​)

     

LUEGO PARA LA REACCIÓN  DEL ETANOL  SE MULTIPLICA POR -1

 

(-1) CH3-CH2OH (l)  -3O2(g)  +2C +2O2 +3H2+3/2O2  ------  -2 CO2 (g)   -3 H2O (l) +2CO2    + H2O              

simplificando y realizando las sumas queda            

     

 +2C  +3H2+  1/2 O2   -------   CH3-CH2OH (l)    ( +1* 1366.9 kJ/mol)

ΔH4 = -1*ΔH1 +  2ΔH2  + 3 ΔH3                (formación del etanol)

ΔH4 = -1*1366,9kJ/mol + 2 *-393,51 +3 *(-285,83 KJ/mol)  = -277,51  KJ/mol

Para una masa de 2,5 g se tienen que

numero de moles= m/PM  

numero de moles= 2.5 g/ 46,07 g/mol

numero de moles= 0.05426 mol

por lo que

ΔH4 =-277,51 KJ/mol * 0.0504 mol = 13.986KJ = 14 KJ

c)  Δ T=?

Q= Cp *  ΔT      

                   

Despejando ΔT

ΔT= Q/*Cp

ΔT= 74,32 KJ/   (2.10 Kcal/°C    *(1 *10-3 KJ/4,190*10-3 Kcal)

ΔT=    74.32 KJ /  0.502      =   148,05 °C