El método indirecto

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El método indirecto, Ley de Hess. Este método tiene aplicación, cuando en las reacciones químicas se producen compuestos secundarios que no tienen interés, cuando se llevan a cabo con demasiada lentitud o los compuestos no se pueden sintetizar a partir de sus elementos, lo que imposibilita hacer una medición de manera directa de la entalpía, como en el método anterior. En estas circunstancias, los cambios de entalpía se pueden calcular tomando valores de reacciones bien conocidas y aplicar La Ley de Hess. La Ley de Hess dice: Cuando en una reacción química los reactivos se convierten en productos, la variación de la entalpía es el mismo independientemente de que se verifique la reacción en un paso o en una serie de pasos. Esto significa que, si se separa una reacción en una serie de reacciones con valores de entalpía de reacción conocidos, se puede calcular ∆H 0 reacción para la reacción original. Calcular la entalpía estándar de formación del metano. Escribir la ecuación de síntesis del metano C (grafito) + H 2(g) CH 4(g) Esta reacción no puede efectuarse como está escrita por lo que no es posible medir el cambio de entalpía de manera directa. En estos casos es cuando se hace uso del método indirecto y se aplica la ley de Hess. Se parte de reacciones de combustión del C, H 2 y CH 4 para las que se conoce con exactitud los valores del cambio de entalpía de reacción. Se establece: a) C (grafito) + O 2(g) CO 2(g) ∆H 0 r = -393.5 kJ

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El mtodo indirecto,Ley de Hess. Este mtodo tiene aplicacin, cuando en las reacciones qumicas se producen compuestos secundarios que no tienen inters, cuando se llevan a cabo con demasiada lentitud o los compuestos no se pueden sintetizar a partir de sus elementos, lo que imposibilita hacer una medicin de manera directa de la entalpa, como en el mtodo anterior.En estas circunstancias, los cambios de entalpa se pueden calcular tomando valores de reacciones bien conocidas y aplicarLa Ley de Hess.La Ley de Hess dice:Cuando en una reaccin qumica los reactivos se convierten en productos, la variacin de la entalpa es el mismo independientemente de que se verifique la reaccin en un paso o en una serie de pasos. Esto significa que, si se separa una reaccin en una serie de reacciones con valores de entalpa de reaccin conocidos, se puede calcular H0reaccinpara la reaccin original.

Calcular la entalpa estndar de formacin del metano.Escribir la ecuacin de sntesis del metanoC(grafito) + H2(g) CH4(g)Esta reaccin no puede efectuarse como est escrita por lo que no es posible medir el cambio de entalpa de manera directa. En estos casos es cuando se hace uso del mtodo indirecto y se aplica la ley de Hess.Se parte de reacciones de combustin del C, H2y CH4para las que se conoce con exactitud los valores del cambio de entalpa de reaccin. Se establece:a) C(grafito) + O2(g) CO2(g) H0r= -393.5 kJb) 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) H0r= -571.6 kJc) CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l)H0r= -890.4 kJLa ecuacin global slo contiene C e H2como reactivos y CH4como producto. De acuerdo a la ley de Hess, se deben acomodar todas las ecuaciones qumicas de tal manera que, al sumarlas se cancelen las especies que no aparecen en la ecuacin original y nicamente permanezcan los reactivos y productos. Algunas veces es necesario multiplicar una o todas las ecuaciones por un coeficiente que permita eliminar las especies que no aparecen en la reaccin de inters.En las ecuaciones a) y b), tanto el C como el H2estn como reactivos, entonces permanecen como se escribieron. Sin embargo, el CH4tambin se encuentra como reactivo, debe invertirse para quedar del lado de los productos. Al invertir una ecuacin es muy importante cambiar el signo del valor de la entalpa de reaccin, puesto que se debe considerar quesi una reaccin en un sentido es exotrmica (H0r= -), en el sentido contrario siempre es endotrmica (H0r= +).Nota: Si una reaccin en un sentido es exotrmica, en el sentido contrario es endotrmica y el valor de (H0r), en ambos procesos, es el mismo.Se invierte la ecuacin c) y se cambia el signo de H0r:

Calcular la entalpa estndar de formacin del acetileno a partir de sus elementos.La ecuacin para la formacin del acetileno es:C(grafito) + H2(g) C2H2(g)Se establecen las ecuaciones de combustin para el C, H2y C2H2con sus cambios de entalpas:a) C(grafito) + O2(g) CO2(g) H0r= -393.5 kJb) 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) H0r= -571.6 kJc) 2C2H2(g) + 5O2(g) 4CO2(g) + 2H2O(l)H0r= -2598.8 kJEl C y el H2se encuentran como reactivos, al igual que en la ecuacin global, el C2H2tambin est como reactivo por lo que se debe invertir la ecuacin y quede como producto; no olvidar cambiar el signo de la entalpa para esta ecuacin.d) 4CO2(g) + 2H2O(l) 2C2H2(g) + 5O2(g)H0r=+2598.8 kJPara eliminar las especies que no intervienen en la ecuacin global, es necesario multiplicar la ecuacin a) por 4 para igualar el nmero de O2y CO2en ambos lados, el valor de la entalpa de reaccin de esta ecuacin, debe multiplicarse de la misma manera, por el mismo factor.e) 4C(grafito) + 4O2(g) 4CO2(g) H0r= 4(-393.5 kJ) = -1574 kJ

Para llegar a la ecuacin global, la ecuacin anterior se divide entre dos, sin olvidar la entalpa de reaccin:2C(grafito) + H2(g) C2H2(g) H0r= +226.6 kJ