PROBLEMA 4.
- El método de Berthelot para la obtención de benceno, C₆H₆, consiste en hacer pasar acetileno (etino) a través de un tubo de porcelana calentado al rojo :
Datos
∆H°c (Acetileno) = – 1.
300 kJ · mol–1 ;
∆H°c (benceno) = – 3.
270 kJ · mol–1 ;
Ar (C) = 12 u ;
Ar (H) = 1 u.
A) Escribe y ajusta la reacción de obtención.
3 C₂H₂ (g) → C₆H₆ (g)
b) Determina la energía en kJ que se libera en la combustión de 1 g de benceno.
Ecuación termoquímica de combustión :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=C_%7B6%7DH_%7B6%7D%2B%20%5Cfrac%7B15%7D%7B2%7DO_%7B2%7D%3D%5C%20%5Ctextgreater%20%5C%206CO_%7B2%7D%2B3H_%7B2%7DO%2B3270kJ" />
Esta ecuación permite obtener el factor de conversión entre el benceno y el calor desprendido :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7BQ%7D%7BC_%7B6%7DH_%7B6%7D%7D%20%3D%20%5Cfrac%7B3270%7D%7B1%7D%20%3D%5C%20%5Ctextgreater%20%5C%20AQ%3D3270.n%28C_%7B6%7DH_%7B6%7D%29" />
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=AQ%3D2270.n%28C_%7B6%7DH_%7B6%7D%29%3D2270.%20%5Cfrac%7Bm%28C_%7B6%7DH_%7B6%7D%29%7D%7BM%28C_%7B6%7DH_%7B6%7D%29%7D%20%5C%5C%20M%28C_%7B6%7DH_%7B6%7D%29%3D6.12%2B6.1%3D78g%2Fmol" />
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=AQ%3D3270kJ%2Fmol.%20%5Cfrac%7B1g%7D%7B78g%2Fmol%7D%3D41%2C9kJ" />
Respuesta :
41, 9 kJ se desprenden.
C) Calcula ∆H°de la reacción de formación del benceno a partir del acetileno.
Para calcular∆H° de la reacción de obtención de benceno a través del método deBerthelot, se aplica la ley de Hess, empleando las reacciones de cambustión del benceno y acetileno.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=C_%7B6%7DH_%7B6%7D%2B%20%5Cfrac%7B15%7D%7B2%7DO_%7B2%7D%3D%5C%20%5Ctextgreater%20%5C%206CO_%7B2%7D%2B3H_%7B2%7DO%20" /> ΔH° = - 3270 kJ
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=C_%7B2%7DH_%7B2%7D%2B%20%5Cfrac%7B5%7D%7B2%7DO_%7B2%7D%3D%5C%20%5Ctextgreater%20%5C%202CO_%7B2%7D%2BH_%7B2%7DO" /> ΔH° = - 1300kJ
Para obtener la reaccion del metodo deBerthelot, se hace una inversión del orden de la ecuación de combustión del benceno multiplicando por ( - 1), se multiplica la reacción de combustión de acetileno por 3 y se suman las ecuaciones :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=6CO_%7B2%7D%2B%20%5C3H_%7B2%7DO%3D%5C%20%5Ctextgreater%20%5C%20C_%7B6%7DH_%7B6%7D%2B%20%5Cfrac%7B15%7D%7B2%7DO_%7B2%7D" /> ΔH° = + 3270 kJ
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=3C_%7B2%7DH_%7B2%7D%2B%20%5C3O_%7B2%7D%3D%5C%20%5Ctextgreater%20%5C%206CO_%7B2%7D%2B3H_%7B2%7DO" /> ΔH° = - 3900kJ
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=3C_%7B2%7DH_%7B2%7D%3D%5C%20%5Ctextgreater%20%5C%20C_%7B6%7DH_%7B6%7D" /> ΔH° = - 630 kJ
Prueba de Selectividad para la Comunidad de Madrid, Convocatoria Junio 2012 QUIMICA.