Ejercicios de química resueltos. Termoquímica. Entalpía de la reacción. Brown 15ed. Problema 5.20

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Considera la combustión del metanol líquido, CH₃OH(l): CH₃OH(l) + ³⁄₂ O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(l)  ΔH = −726.5 kJ (a) ¿Cuál es el cambio de entalpía para la reacción inversa? (b) Balancea la reacción directa con coeficientes enteros. ¿Cuál es el ΔH para la reacción representada por esta ecuación? (c) ¿Cuál es más probable que esté favorecida termodinámicamente, la reacción directa o la inversa? (d) Si la reacción se escribiera para producir H₂O(g) en lugar de H₂O(l), ¿esperarías que la magnitud de ΔH aumente, disminuya o se mantenga igual? Explica.

Etapa analítica

(a) ¿Cuál es el cambio de entalpía para la reacción inversa? \(+726.5 \,{\color{purple} \textbf{kJ} \).

(b) Balancea la reacción directa con coeficientes enteros. Se multiplica por 2 TODO, incluyendo la entalpía.

2 CH₃OH(l) + 3 O₂(g) → 2 CO₂(g) + 4 H₂O(l)  ΔH = −1453 kJ               (1)

(c) ¿Cuál es más probable que esté favorecida termodinámicamente, la reacción directa o la inversa? Las combustiones son en la práctica irreversibles, por ende la mas favorecida es la directa con entalpía negativa.

(d) Si la reacción se escribiera para producir H₂O(g) en lugar de H₂O(l), ¿esperarías que la magnitud de ΔH aumente, disminuya o se mantenga igual? Entre menos energético sea el producto mas calor libera, dado que el gas es mas energético que el líquido liberaría menos calor por lo que ΔH disminuye.

Referencias

Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C., Woodward, P., Stoltzfus, M., & Lufaso, M. (2022). Chemistry: The central science (15th ed.). Pearson Education.