Prerrequisitos
- q = mcΔT calcula el calor absorbido por el agua calentada en un experimento de calorimetría
- La entalpía MOLAR de combustión = -q/n(combustible quemado), con signo negativo por ser un proceso exotérmico
- n(combustible) = moles de sustancia realmente consumidos en el experimento, dato que suele darse directamente en problemas de calorimetría simple
En un experimento de calorimetría, 8,75×10⁻⁴ moles de un alcano arden, elevando la temperatura de 20,0 g de agua en 57,3 °C.
Determine la entalpía molar de combustión del alcano.
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Pistas progresivas
- 1General - primero calcula el calor absorbido por el agua (q=mcΔT), luego divide entre los moles de combustible quemado.
- 2Paso 1 - q = mcΔT = 20,0 g x 4,18 J/(g K) × 57,3 K (usa c=4,18 J/(g K), el valor estándar del agua).
- 3Paso 2 - la entalpía molar de combustión es NEGATIVA (proceso exotérmico): ΔHc = -q/n, con n=8,75×10⁻⁴ mol. Convierte el resultado a kJ/mol.
Teoría básica
- q = mcΔT: calor absorbido por el agua en un experimento de calorimetría simple.
- Entalpía molar de combustión = -q/n(combustible quemado); el signo negativo refleja que la combustión libera energía (proceso exotérmico).
- En calorimetría simple, se asume que toda la energía liberada por la combustión se transfiere al agua (sin pérdidas), una simplificación que introduce error sistemático en el resultado experimental.
Refuerzo
Libro — Chemistry 2023 Oxford - Reactividad 1.1, calorimetría simple.
Cuadernillo — Examen: EXAMENES AÑOS ANTERIORES/2021/NOVIEMBRE/Chemistry_paper_2__SL_Spanish.pdf, pregunta 7(a); mark scheme (inglés) en la misma carpeta.
Vídeo —
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Apartado ) —
q = mcΔT = 20,0 × 4,18 × 57,3 = 4790 J. ΔHc = -4790 J / 8,75×10⁻⁴ mol = -5470 kJ/mol (rango aceptado -5470 a -5480 kJ/mol).