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404 CAPÍTULO 9 Enlace químico I: Conceptos básicos

Ejemplo 9.4

Calcule el cambio de entalpía para la combustión del hidrógeno gaseoso:
2H 2 (g) 1 O 2 (g) ¡ 2H 2 O(g)

Estrategia Básicamente seguimos el mismo procedimiento que en el ejemplo 9.13. Sin
embargo, observe que el H 2 O es una molécula poliatómica, por lo que necesitamos utilizar el
valor de la entalpía de enlace promedio para el enlace O—H.
Solución Construimos la siguiente tabla:
6
h
Tipo de enlaces Número de enlaces Entalpía de enlace Cambio de energía
que se rompen que se rompen (kJ/mol) (kJ/mol)
HOH (H 2 ) 2 436.4 872.8
—
O—O (O 2 ) 1 498.7 498.7
Tipo de enlaces Número de enlaces Entalpía de enlace Cambio de energía
formados formados (kJ/mol) (kJ/mol)
OOH(H 2 O) 4 460 1 840

Después, obtenemos la energía total consumida y la energía total liberada:

energía total consumida 5 872.8 kJ/mol 1 498.7 kJ/mol 5 1 371.5 kJ/mol
energía total liberada 5 1 840 kJ/mol

Mediante la ecuación (9.3), escribimos

DH8 5 1 371.5 kJ/mol 2 1 840 kJ/mol 5 2469 kJ/mol
Este resultado es sólo una estimación, ya que la entalpía del enlace O—H es una cantidad
promedio. Como alternativa, podemos utilizar la ecuación (6.18) y los datos del apéndice 3
para calcular la entalpía de reacción:

¢H° 5 2¢H° f (H 2 O) 2 [2¢H° f (H 2 ) 1 ¢H° f (O 2 )]
5 2(2241.8 kJ/mol) 2 0 2 0
52483.6 kJ/mol

Verifi cación Observe que el valor estimado basado en las entalpías de enlace promedio es
muy cercano al valor calculado mediante los datos de DH8 f . En general, la ecuación (9.3)
funciona mejor para las reacciones que son muy endotérmicas o muy exotérmicas, es decir,
Problema similar: 9.72. las reacciones para las cuales DH8 reac . 100 kJ/mol o para las cuales DH8 reac , 2100 kJ/mol.
Ejercicio de práctica Para la reacción

H 2 (g) 1 C 2 H 4 (g) ¡ C 2 H 6 (g)
a) Estime la entalpía de reacción a partir de los valores de entalpía de enlace de la tabla
9.4.
b) Calcule la entalpía de reacción mediante las entalpías estándar de formación. (DH8 f para
H 2 , C 2 H 4 y C 2 H 6 son 0, 52.3 kJ/mol y 284.7 kJ/mol, respectivamente.)

Revisión de conceptos
¿Por qué el DH8 reac calculado usando entalpías de enlace no siempre coincide con el
calculado usando valores de DH8 f ?