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Calor de combustión por gramo 0001

La concentración de CO_2 en la atmósfera está aumentando de forma constante debido al uso de combustibles fósiles cómo fuente de energía y es teóricamente posible demostrar que este hecho es el causante de producir un incremento de la temperatura de la Tierra (efecto invernadero). Escribe las reacciones balanceadas de combustión de los siguientes combustibles: a) Hidrógeno (\Delta H_{comb} = - 286\ kJ/mol) b) Propano (\Delta H_{comb} = - 2\ 220\ kJ/mol) c) Metano (\Delta H_{comb} = - 890\ kJ/mol) Indica razonadamente cuál de ellos desprende mayor cantidad de calor por gramo quemado y cuál es el que menos contamina.

SOLUCIÓN

a) H_2 + \frac{1}{2}O_2\ \to\ H_2O + 286\frac{kJ}{mol}
b) C_3H_8 + 5O_2\ \to\ 3CO_2 + 4H_2O + 2\ 220\frac{kJ}{mol}
c) CH_4 + 2O_2\ \to\ CO_2 + 2H_2O + 890\frac{kJ}{mol}
El que menos contamina es el H_2 porque solo emite agua en su combustión.
Para saber cuál de ellos tiene el mayor calor de combustión por gramo debemos dividir los valores de los calores de combustión por la masa molecular de cada uno de ellos:

\Delta H_{comb}(H_2) = - 286\ kJ/mol\cdot \frac{1\ mol}{2\ g} = \bf -143\ kJ/g


\Delta H_{comb}(C_3H_8) = - 2\ 220\ kJ/mol\cdot \frac{1\ mol}{44\ g} = \bf -50,45\ kJ/g


\Delta H_{comb}(CH_4) = - 890\ kJ/mol\cdot \frac{1\ mol}{16\ g} = \bf -55,62\ kJ/g


Es el hidrógeno el que tiene mayor calor de combustión por gramo.

 

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