Ejercicios de química resueltos. Termoquímica. Ley de Hess. Brown 15ed. Ejercicio 5.36

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Usando valores del Apéndice C, calcula el cambio de entalpía estándar para cada una de las siguientes reacciones: (a) 2 SO₂(g) + O₂(g) → 2 SO₃(g) (b) Mg(OH)₂(s) → MgO(s) + H₂O(l) (c) N₂O₄(g) + 4 H₂(g) → N₂(g) + 4 H₂O(g) (d) SiCl₄(l) + 2 H₂O(l) → SiO₂(s) + 4 HCl(g).

Etapa analítica

Ahora usaremos la ley de Hess para una reacción, lo cual nos da la entalpía de la reacción estándar y los datos de la tabla de entalpías de formación estándar. Resolveremos usando la tabla de datos.

Etapa numérica

(a) 2 SO₂(g) + O₂(g) → 2 SO₃(g)

Sustancia	$\overset{\rightharpoonup }{\nu_i}$	ΔH°fi kJ/mol	$\overset{\rightharpoonup }{\nu_i}$ ΔH°fi  kJ/mol
SO₂(g)	-2	-296.84	+593.68
O₂(g)	-1	0	0
SO₃(g)	+2	-395.7	-791.4
ΔH°fi = $\Sigma( \overset{\rightharpoonup }{\nu_i}$ ΔH°fi )			-197.7

(b) Mg(OH)₂(s) → MgO(s) + H₂O(l)

Sustancia	$\overset{\rightharpoonup }{\nu_i}$	ΔH°fi kJ/mol	$\overset{\rightharpoonup }{\nu_i}$ ΔH°fi  kJ/mol
Mg(OH)₂(s)	-1	-926.8	+926.8
MgO(s)	+1	-601.6	-601.6
H₂O(l)	+1	-285.83	-285.83
ΔH°fi = $\Sigma( \overset{\rightharpoonup }{\nu_i}$ ΔH°fi )			+39.4

(c) N₂O₄(g) + 4 H₂(g) → N₂(g) + 4 H₂O(g)

Sustancia	$\overset{\rightharpoonup }{\nu_i}$	ΔH°fi kJ/mol	$\overset{\rightharpoonup }{\nu_i}$ ΔH°fi  kJ/mol
N₂O₄(g)	-1	+9.16	-9.16
H₂(g)	-4	0	0
N₂(g)	+1	0	0
H₂O(g)	+4	-241.818	-967.27
ΔH°fi = $\Sigma( \overset{\rightharpoonup }{\nu_i}$ ΔH°fi )			-976.43

SiCl₄(l) + 2 H₂O(l) → SiO₂(s) + 4 HCl(g)

Sustancia	$\overset{\rightharpoonup }{\nu_i}$	ΔH°fi kJ/mol	$\overset{\rightharpoonup }{\nu_i}$ ΔH°fi  kJ/mol
SiCl₄(l)	-1	-640.1	640.1
H₂O(l)	-2	-285.83	571.66
SiO₂(s)	+1	-910.86	-910.86
HCl(g)	+4	-92.3	-412.72
ΔH°fi = $\Sigma( \overset{\rightharpoonup }{\nu_i}$ ΔH°fi )			-68.3

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.