Ley de Hess para calcular la entalpía de formación del metano (455)

, por F_y_Q

Determina la entalpía de formación del metano, sabiendo que \Delta H_C^0 (\text{metano}) = -890\ \textstyle{kJ\over mol} .

Datos: \Delta H_f^0 [\ce{CO2(g)}] = -393.5\ \textstyle{kJ\over mol} ; \Delta H_f^0 [\ce{H2O(l)}] = -285.8\ \textstyle{kJ\over mol}


SOLUCIÓN:

Lo primero que debes hacer es escribir la ecuación química de la formación del metano:

\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{C(s) + 2H2(g) -> CH4(g)}}}


Si escribes las ecuaciones de combustión y las de formación que indica el enunciado, puedes buscar la manera de conseguir la ecuación anterior:

\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{CH4(g) + 2O2(g) -> CO2(g) + 2H2O(l)}}}
\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{C(s) + O2(g) -> CO2(g)}}}
\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{H2(g) + \textstyle{1\over 2}O2(g) -> H2O(l)}}}

Multiplicas por (-1) la primera ecuación y multiplicas por 2 la tercera, sumas las ecuaciones resultantes y ya tienes la ecuación que buscabas:

\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{CO2(g) + 2H2O(l) -> CH4(g) + 2O2(g)}}}
\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{C(s) + O2(g) -> CO2(g)}}}
\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(l)}}}
\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{C(s) + 2H2(g) -> CH4(g)}}}

Debes hacer lo mismo con las energías de cada una de las reacciones:

\Delta H_f^0(\ce{CH4}) = (890 - 393.5 - 2\cdot 285.8) \textstyle{kJ\over mol} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{-75.1\ \frac{kJ}{mol}}}}