Calor de Reacción a partir del Calor de Combustión

Calor de Reacción a partir del Calor de Combustión

La ley de Hess también permite calcular el calor involucrado en una reacción química

entre sustancias orgánicas si se conocen los calores de combustión de los reactantes y

de los productos.

Ud. puede analizar cualquier reacción entre sustancias orgánicas y observar que para

cada una de ellas es posible plantear su correspondiente reacción de combustión. Estas

reacciones se pueden combinar de tal manera que al sumarlas o restarlas entre sí se

llegue a la ecuación de interés y calcular el calor de reacción por medio de la suma o

diferencia de los calores normales de combustión.

Analice el siguiente problema: se quiere determinar el calor de reacción durante la

fermentación de un mol de glucosa C6H12O6 para producir etanol y gas carbónico, para lo

cual, sólo se dispone de los datos de los calores de combustión de la glucosa y del etanol.

¿Cómo podría Ud. plantear una solución a éste y otros problemas similares?

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CURSO: 201015 – TERMODINÁMICA

En primer lugar debe escribir la reacción de interés, es decir para este caso, la ecuación

para la fermentación de la glucosa por acción de las enzimas presentes en las levaduras:

C6H12O6(s) 2C2H5OH(l) + 2CO2(g) H = ¿?

Una vez que se ha establecido la ecuación, se procede a la aplicación de la ley de Hess

para lo cual se debe buscar una secuencia de reacciones que al sumarse entre sí sean

equivalentes a la ecuación de fermentación de la glucosa. Estas ecuaciones son las

correspondientes a las reacciones de combustión ya que los calores normales de

combustión son datos conocidos.

Reacción de combustión de la glucosa

C6H12O6(s) + 6O2(g) 6CO2(g) + 6H2O H =

o

HC C6H12O6 (s) 

Reacción de combustión del etanol

C2H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O H =

o

HC C2H5OH(l ) 

Para que la suma de las reacciones sea igual a la reacción inicial el etanol debe aparecer

del lado de los productos lo cual se consigue si se escribe la reacción para la combustión

del etanol en forma inversa lo que implica cambiarle el signo al H.

2CO2(g) + 3H2O C2H5OH(l) + 3O2(g) H = -

o

HC C2H5OH(l ) 

Como el coeficiente del etanol en la ecuación de fermentación es dos, entonces se

multiplica la ecuación anterior por este factor y, como consecuencia, el valor

correspondiente al cambio de entalpía también se multiplica por dos.

En esta forma al sumar las dos ecuaciones se debe obtener la reacción inicial, y aplicando

la ley de Hess, la entalpía de la reacción total debe ser igual a la suma de las entalpías de

las reacciones secuenciales que conducen a esta reacción, tal como lo puede comprobar

a continuación.

C6H12O6(s) + 6O2(g) 6CO2(g) + 6H2O H =

o

HC C6H12O6 (s) 

4CO2(g) + 6H2O 2C2H5OH(l) + 6O2(g) H = -2

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