Blog de Química: Entalpía estándar de reacción, 2º bachillerato. Blog de química: prepara Selectividad

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TEORÍA: entalpía de reacción estándar, ΔH_r^o
La entalpía de reacción estándar puede calcularse de tres formas, que veremos a continuación, usaremos una forma u otra en función de los datos que nos de el problema:

1) A partir de las entalpías estándar de formación de productos y reactivos (ΔH^o_f )

ΔH_r^o = ∑ ΔH_f^o(productos) - ∑ ΔH_f^o(reactivos)

2) A partir de la energía de enlaces formados y rotos

ΔH_r^o = ∑ E_{(enlaces rotos)} - ∑ E_{(enlaces formados)}
3) Ley de Hess

"La variación de Entalpía en una reacción química va ser la misma si esta se produce en una sola etapa o en varias etapas."

Es decir, que la suma de los ∆H de cada etapa de la reacción nos dará un valor igual al ∆H de la reacción principal.

(Lo vemos en la siguiente entrada)

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EJERCICIOS PAU RESUELTOS:

Resolveremos a continuación dos ejercicios que han entrado en años anteriores sobre la entalpía de reacción estándar:

- El primero, de junio de 2010, te la pide de las dos primeras formas que hemos visto

- El segundo, de TAL, es conveniente hacerlo por la ley de Hess

QUÍMICA. 2010. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B
Para la reacción:
CH₄(g) + Cl₂(g) ---> CH₃Cl (l) + HCl (g)
a) Calcule la entalpía de reacción estándar a 25ºC, a partir de las entalpías de enlace y de las entalpías de formación en las mismas condiciones de presión y temperatura.
b) ...
Datos:
ΔHº_f[CH₄(g)]=-74,8 kJ/mol; ΔHº_f[CH₃Cl(l)]=-82,0 kJ/mol; ΔHº_f[HCl(g)]=-92,3kJ/mol.
Entalpías de enlace en kJ/mol: (C-H)=414; (Cl-Cl)=243; (C-Cl)=339; (H-Cl)=432

Resolución:

1- A partir de las entalpías de formación:

ΔH_r^o = ∑ ΔH_f^o(productos) - ∑ ΔH_f^o(reactivos);

ΔH_r^o= [ ΔHº_f[CH₃Cl(l)] + ΔHº_f[HCl(g)] ] - [ΔHº_f[CH₄(g)] ];

ΔH_r^o= [ -82,0 kJ/mol + (-92,3kJ/mol) ] - [-74,8 kJ/mol ];

ΔH_r^o= [ -10,3 kJ/mol ] + 74,8 kJ/mol ;

ΔH_r^o= 64,5 kJ/mol

2- A partir de las energía de enlace:

ΔH_r^o = ∑ E_{(enlaces rotos)} - ∑ E_{(enlaces formados)};

Analicemos la reacción para ver los enlaces que se han roto (los que están en los reactivos) y los que se han formado (los que quedan en los productos):

CH₄(g) + Cl₂(g) ---> CH₃Cl (l) + HCl (g)
4 C-H 1 Cl-Cl 3 C-H 1 H-Cl
1 C-Cl

ΔH_r^o= [ 4 (C-H) + (Cl-Cl) ] - [ 3 (C-H) + 1 (C-Cl) + 1 (H-Cl)];

ΔH_r^o= [ 4 (414) + (243) ] - [ 3 (414) + 1 (339) + 1 (432)];

ΔH_r^o= - 114 kJ/mol

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EJERCICIOS PAU PROPUESTOS
Con lo que llevamos visto hasta ahora, ya puedes hacer los siguientes ejercicios:

1- A partir de las entalpías de formación:

2- A partir de las energía de enlace:

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