Ejercicios de química resueltos. Termoquímica. Calorimetría a volumen constante. Chang 10ed. Práctica 6.6

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Se quema una muestra de 1.922 g de metanol (CH₃OH) en un calorímetro de bomba a volumen constante. La temperatura del agua aumenta en 4.20 °C. Si la capacidad calorífica de la bomba más el agua es de 10.4 kJ/°C, calcula el calor de combustión molar del metanol.

Etapa analítica

La ecuación balanceada es 2 CH₃OH (l) + 3 O₂ (g) → 2 CO₂(g) + 4 H₂O(l), sin embargo, para saltarnos la proliferación de teoremas, lo que vamos a hacer es ajustarla para que el número estequiométrico de la sustancia clave sea 1, de esta manera la entalpía de reacción estándar general será igual a la entalpía de descomposición estándar del combustible, y solo usaremos el teorema de Calorimetría de volumen constante: 1 CH₃OH (l) + 3/2 O₂ (g) → 1 CO₂(g) + 2 H₂O(l). Adicionalmente, el enunciado no ofrece la temperatura final absoluta, por ende, asumiremos que el efecto del gas es despreciable, lo que permite simplificar el el teorema de Calorimetría de volumen constante:

Etapa numérica por teoremas

Calculamos la masa molar, recuerda que u = g/mol.

Que corresponden tanto a la entalpía molar de reacción como a la molar de sustancia, debido a que la ecuación química esta ajustada para una sola molécula de metanol.

Etapa numérica por factor de conversión

Calculamos la masa molar, recuerda que u = g/mol.

Efecto del gas, despreciable.

Efecto del calorímetro.

Referencias

Chang, R., & Goldsby, K. A. (2010). Chemistry (10th ed.). New York, NY: McGraw-Hill Education.