Prerrequisitos
- La eficiencia energética de una conversión compara la energía liberada por los productos frente a la de los reactivos
- La combustión completa de un hidrocarburo produce CO2 y H2O; los moles de CO2 producidos se determinan por estequiometría
- Valor energético/entalpía de combustión: energía liberada por mol (o por gramo) de combustible quemado
a) La glucosa se puede convertir en etanol por fermentación: C6H12O6(aq) → 2C2H5OH(aq) + 2CO2(g). Entalpía de combustión: glucosa = -2803 kJ/mol; etanol = -1367 kJ/mol. b) La ecuación para la combustión del octano es: C8H18(l) + 12,5O2(g) → 8CO2(g) + 9H2O(l). La combustión de 1 mol de octano libera 5470 kJ.
a
Determine la eficiencia energética de la conversión de glucosa en etanol, en términos de las entalpías de combustión de reactivos y productos.
[1]
b
Determine la masa de dióxido de carbono, en g, producida cuando se obtiene 1 kJ de energía a partir de la combustión de octano.
[3]
Pistas progresivas
- 1General - el apartado a) compara energía liberada por productos frente a reactivos; el b) conecta energía liberada con estequiometría de CO2 producido.
- 2Apartado a) - la fermentación produce 2 moles de etanol por cada mol de glucosa. Compara la energía total liberada por esos 2 moles de etanol con la que liberaría la glucosa original.
- 3Apartado b), paso 1 - la combustión de 1 mol de octano libera 5470 kJ Y produce 8 moles de CO2 (de la ecuación ajustada).
- 4Apartado b), paso 2 - calcula la masa de esos 8 moles de CO2 (usando M=44,01 g/mol), y después divide entre la energía total liberada (5470 kJ) para obtener la masa de CO2 POR cada kJ.
Teoría básica
- Eficiencia energética de una conversión = (energía liberada por los productos / energía liberada por los reactivos) × 100.
- La combustión completa de un hidrocarburo produce CO2 y H2O; los coeficientes de la ecuación ajustada dan la relación molar exacta.
- La huella de carbono de un combustible se puede expresar como masa de CO2 producida por unidad de energía liberada, o por unidad de masa de combustible quemado.
Refuerzo
Libro — Chemistry 2023 Oxford - Reactividad 1.3, energía de combustibles.
Cuadernillo — Cuadernillo de datos 2025 - entalpías de combustión. Examen: EXAMENES AÑOS ANTERIORES/2023/JUNIO 2023/Chemistry_paper_3__SL_Spanish-2.pdf, preguntas 11(b) y 12(c)(i); mark scheme en la misma carpeta.
Vídeo —
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Apartado a) —
Energía liberada por 2 mol de etanol = 2 × 1367 = 2734 kJ. Eficiencia energética = (2734/2803) × 100 = 97,54% (se pierde un 2,46% de la energía disponible en la glucosa original).
Apartado b) —
1 mol de octano (5470 kJ liberados) produce 8 mol de CO2 = 8 × 44,01 = 352,1 g de CO2. Masa de CO2 por 1 kJ = 352,1/5470 = 0,0644 g de CO2.