Problema ley de Hess (265)

, por F_y_Q

Los calores de combustión del 1,3-butadieno (g), el hidrógeno (g) y el butano (g) son, respectivamente: -2540 ; -285,8 y -2880 kJ/mol. Con estos datos, calcula la variación de entalpía de reacción para el proceso:

\ce{CH2=CH-CH=CH2(g) + 2H_2(g) -> CH3-CH2-CH2-CH3}(g)


SOLUCIÓN:

Lo primero que debes hacer es escribir las ecuaciones de combustión de las que conoces los datos:

\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{CH2=CH-CH=CH2(g) + \textstyle{11\over 2}O2(g) -> 4CO2(g) + 3H2O(l)}}}
\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{H2(g) + \textstyle{1\over 2}O2(g) -> H2O(l)}}}
\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{CH3-CH2-CH2-CH3(g) + \textstyle{13\over 2}O2(g) -> 4CO2(g) + 5H2O(l)}}}

Es necesario escribir al revés la ecuación de la combustión del butano para que este quede como producto y no como reactivo. Además es necesario multiplicar por dos la reacción de combustión del hidrógeno para que coincida el coeficiente estequiométrico del hidrógeno en la ecuación de combustión y en la ecuación del enunciado. Las ecuaciones quedan:

\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{CH2=CH-CH=CH2(g) + \textstyle{11\over 2}O2(g) -> 4CO2(g) + 3H2O(l)}}}
\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(l)}}}
\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{4CO2(g) + 5H2O(l) -> CH3-CH2-CH2-CH3(g) + \textstyle{13\over 2}O2(g)}}}

Si sumas ahora las tres ecuaciones obtienes la ecuación del enunciado:

\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{CH2=CH-CH=CH2(g) + 2H_2(g) -> CH3-CH2-CH2-CH3}(g)}}}

Tienes que hacer lo mismo con las entalpías de las reacciones que has sumado, es decir, teniendo en cuenta que una la has multiplicado por dos y la otra por (-1):

\Delta H_R^0 = [-2\ 540 - (2\cdot 285.8) + 2\ 880]\ \textstyle{kJ\over mol} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{-231.6\ \frac{kJ}{mol}}}}

Si tienes dudas a la hora aplicar la ley de Hess puedes ver este OTRO problema resuelto en vídeo y saldrás de dudas.