Page 288 - Quimica - Undécima Edición

258 CAPÍTULO 6 Termoquímica

Suponga que queremos conocer la entalpía estándar de formación del monóxido de
carbono (CO) . La reacción se representaría como

1
C(grafito) 1 O 2 (g) ¡ CO(g)
2
No obstante, la combustión del grafi to también produce un poco de dióxido de car-
bono (CO 2 ) , así que no podemos medir el cambio de entalpía de CO directamente como
se mostró. En lugar de ello, debemos emplear una ruta indirecta, con base en la ley de
Hess. Es posible llevar a cabo las siguientes dos reacciones por separado, las cuales pro-
ceden cuantitativamente:

a) C grafito) 1 O 2 (g) ¡ CO 2 (g) ¢H° reac 52393.5 kJ/mol
(
1
b) C O (g) 1 O 2 (g) ¡ CO 2 (g) ¢H° reac 52283.0 kJ/mol
2
Recuerde invertir el signo de DH En primer lugar, invertimos la ecuación b) para obtener
cuando invierta una ecuación.
1
c) CO 2 (g) ¡ CO(g) 1 O 2 (g) ¢H° reac 51283.0 kJ/mol
2
Debido a que las ecuaciones químicas se pueden sumar y restar tal como las ecuaciones
algebraicas, realizamos la operación a) 1 c) y obtenemos

a) C grafito) 1 O 2 (g) ¡ CO 2 (g) ¢H° reac 52393.5 kJ/mol
(
1
c) C O 2 (g) ¡ CO(g) 1 O 2 (g) ¢H° reac 51283.0 kJ/mol
2
1
d) C ( grafito ) 1 O 2 (g) ¡ CO(g) ¢H° reac 52110.5 kJ/mol
2
C(grafito) + O (g) Por lo tanto, DH° f (CO) 5 2110.5 kJ/mol. Con base en lo anterior, podemos ver que la
2
reacción global es la formación de CO 2 [ecuación a)], la cual se puede dividir en dos
H8 5 –110.5 kJ partes [ecuaciones d) y b)]. La fi gura 6.10 muestra el esquema general de este procedi-
miento.
La regla general para aplicar la ley de Hess es que se debe disponer una serie de
1
CO(g) + ]O (g)
2
2 reacciones químicas (correspondientes a la serie de etapas) de tal manera que, cuando se
Entalpía H8 5 sumen, se cancelen todas las especies excepto los reactivos y productos que aparecen en
la reacción global. Esto signifi ca que deben quedar los elementos del lado izquierdo y el
–393.5 kJ
H8 5 –283.0 kJ compuesto de interés del lado derecho de la fl echa. Para lograr esto, con frecuencia tene-
mos que multiplicar alguna o todas las ecuaciones que representan las etapas individuales,
por los coefi cientes apropiados.
CO (g)
2

Figura 6.10 El cambio de Ejemplo 6.9
entalpía para la formación de 1
mol de CO 2 a partir de grafi to y Calcule la entalpía estándar de formación del acetileno (C 2 H 2 ) a partir de sus elementos:
O 2 se puede descomponer en
dos pasos de acuerdo con la ley
2C(grafito) 1 H 2 (g) ¡ C 2 H 2 (g)
de Hess.
Las ecuaciones para cada etapa y los cambios de entalpía correspondientes son:
a) C ( grafito ) 1 O 2 (g) ¡ CO 2 (g) ¢H° reac 52393.5 kJ/mol
1
b) H 2 (g) 1 O 2 (g) ¡ H 2 O(l) ¢H° reac 52285.8 kJ/mol
2
c) 2 C 2 H 2 (g) 1 5O 2 (g) ¡ 4CO 2 (g) 1 2H 2 O(l) ¢H° reac 522 598.8 kJ/mol
C 2 H 2
Estrategia El objetivo aquí es calcular el cambio de entalpía para la formación de C 2 H 2 a
partir de sus elementos C y H 2 . No obstante, la reacción no ocurre directamente, así que debe-
mos utilizar una ruta indirecta mediante la información dada por las ecuaciones a), b) y c).