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6.6 Entalpía estándar de formación y de reacción 259

Solución Con base en la síntesis de C 2 H 2 , necesitamos 2 moles de grafi to como reactivo,
así que multiplicamos la ecuación a) por 2 para obtener

d) 2 C r g ( afito ) 1 2O 2 (g) ¡ 2CO 2 (g) ¢H° reac 5 2(2393.5 kJ/mol)
52787.0 kJ/mol
Después, necesitamos 1 mol de H 2 como reactivo y éste lo proporciona la ecuación b). Por
último, necesitamos 1 mol de C 2 H 2 como producto. La ecuación c) tiene 2 moles de C 2 H 2
como reactivo, así que necesitamos invertir la ecuación y dividirla entre 2:
5
1
e) 2 C O 2 (g) 1 H 2 O(l) ¡ C 2 H 2 (g) 1 O 2 (g) ¢H° reac 5 (2 598.8 kJ/mol)
2
2
5 1 299.4 kJ/mol
Al sumar las ecuaciones d), b) y e) obtenemos
2 C ( grafito ) 1 2O 2 (g) ¡ 2CO 2 (g) ¢H° reac 52787.0 kJ/mol
1
H 2 (g) 1 O 2 (g) ¡ H 2 O(l) ¢H° reac 52285.8 kJ/mol
2
5
2 C O 2 (g) 1 H 2 O(l) ¡ C 2 H 2 (g) 1 O 2 (g) ¢H° reac 5 1 299.4 kJ/mol
2
2 C g ( rafito ) 1 H 2 (g) ¡ C 2 H 2 (g) ¢H° reac 5 226.6 kJ/mol
La temperatura de la fl ama de un
Por lo tanto, DH° f 5 DH° reac 5 226.6 kJ/mol. El valor de DH° f signifi ca que cuando se sinteti- soplete oxiacetilénico es muy alta
za 1 mol de C 2 H 2 a partir de 2 moles de C(grafi to) y 1 mol de H 2 , el sistema de reacción (3 0008C) y se utiliza para soldar
absorbe 226.6 kJ de calor de los alrededores. Por lo tanto, se trata de un proceso endotér- metales.
mico.
Problemas similares: 6.62, 6.63.
Ejercicio de práctica Calcule la entalpía estándar de formación del disulfuro de carbono
(CS 2 ) a partir de sus elementos, dadas
C ( grafito ) 1 O 2 (g) ¡ CO 2 (g) ¢H° reac 52393.5 kJ/mol
( S rómbico ) 1 O 2 (g) ¡ SO 2 (g) ¢H° reac 52296.4 kJ/mol
C S 2 (l) 1 3O 2 (g) ¡ CO 2 (g) 1 2SO 2 (g) ¢H° reac 521 073.6 kJ/mol

Podemos calcular la entalpía de las reacciones a partir de los valores de DH° f , como
se muestra en el ejemplo 6.10.

Ejemplo 6.10
La reacción termita (thermite) involucra al aluminio y al óxido de hierro(III)

2Al(s) 1 Fe 2 O 3 (s) ¡ Al 2 O 3 (s) 1 2Fe(l)
Esta reacción es altamente exotérmica y el hierro líquido formado se utiliza para soldar
metales. Calcule el calor liberado en kilojoules por gramo de Al que reacciona con Fe 2 O 3 . El
DH° f para Fe(l) es de 12.40 kJ/mol.

Estrategia La entalpía de una reacción es la diferencia entre la suma de las entalpías de los
productos y la suma de las entalpías de los reactivos. La entalpía de cada especie (reactivos
o productos) está dada por el producto del coefi ciente estequiométrico y la entalpía estándar
de formación de las especies.
Solución Mediante el valor DH° f para Fe(l) y otros valores de DH° f del apéndice 3 y la
ecuación (6.18), tenemos

¢H° reac 5 [¢H° f (Al 2 O 3 ) 1 2¢H° f (Fe)] 2 [2¢H° f (Al) 1 ¢H° f (Fe 2 O 3 )]
El hierro fundido que se forma en
5 [(21 669.8 kJ/mol) 1 2(12.40 kJ/mol)] 2 [2(0) 1 (2822.2 kJ/mol)]
una reacción termita es descarga-
52822.8 kJ/mol
do en un molde entre los dos
(continúa) extremos de unas vías. Al enfriar-
se, los rieles quedan soldados.