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ley de Hess]
La gasolina se compone principalmente de hidrocarburos,
incluyendo muchos con ocho átomos de carbono, llamados octanos. Uno de los
octanos de combustión más limpia es un compuesto llamado 2,3,4-trimetilpentano,
que tiene la siguiente fórmula estructural:
La combustión completa de un mol de este compuesto a CO₂(g)
y H₂O(g) conduce a ΔH° = -5064.9 kJ. (a) Escribe una ecuación balanceada para
la combustión de 1 mol de C₈H₁₈(l). (b) Usando la información de este problema
y los datos de la Tabla 5.3, calcula ΔH°f para el 2,3,4-trimetilpentano.
Etapa analítica
(a) Escribe una ecuación balanceada para la combustión de
1 mol de C₈H₁₈(l)
Al balancear la ecuación, deberemos definirla
arbitrariamente para 1 mol de la sustancia clave, incluso si esto resulta en
coeficientes estequiométricos fraccionarios. Esto es consistente con la
estequiometría clásica, tal como la formuló Ostwald, la cual no se fundamentaba
en la teoría atómica y, por lo tanto, no imponía la restricción de utilizar
números enteros en las proporciones de las reacciones.
C₈H₁₈ (l)+ O₂(g) → CO₂(g) + H₂O(g)
Realizamos en balance estándar, primero carbonos.
1 C₈H₁₈ (l)+ O₂(g)
→ 8
CO₂(g) + H₂O(g)
Luego hidrógenos.
1 C₈H₁₈ (l)+ O₂(g)
→ 8
CO₂(g) + 9 H₂O(g)
Sumamos oxígenos y expresamos como quebrado (16+9) = 25 →
25/2.
1 C₈H₁₈ (l)+ 25/2 O₂(g) → 8 CO₂(g) + 9
H₂O(g)
Usaremos el teorema de la entalpía
de formación estándar de una sustancia dada. Estos teoremas nos
requieren las entalpías
de formación en la tabla.
total
-5064.9 kJ/mol.
O₂(g) 0
kJ/mol.
CO₂(g) -393.5 kJ/mol.
H₂O(g) -241.818
kJ/mol.
Etapa numérica
Ejecutamos entalpía
de formación estándar de una sustancia dada.
Referencias
Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P. M., Stoltzfus, M. W., & Lufaso, M. W. (2022). Chemistry: The central science (15th ed.). Pearson
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