1 00:00:05,040 --> 00:00:06,639 ¡Hola otra vez, queridos alumnos! 2 00:00:06,900 --> 00:00:10,359 Ya estoy aquí con un segundo vídeo sobre termoquímica. 3 00:00:11,099 --> 00:00:13,019 Este confío en que sea bastante más ameno que el anterior, 4 00:00:13,660 --> 00:00:14,839 que fue todo de teoría. 5 00:00:15,119 --> 00:00:17,579 Este va a tener más ejemplos, más ejercicios, 6 00:00:18,199 --> 00:00:22,600 y espero que os ayude a fijar conceptos más concretos. 7 00:00:23,039 --> 00:00:23,480 ¡Vamos allá! 8 00:00:24,739 --> 00:00:27,640 Es sobre la entalpía, variación de entalpía, 9 00:00:28,140 --> 00:00:30,440 calor emitido y absorbido en una reacción química, 10 00:00:30,679 --> 00:00:31,739 y luego veremos la ley de Hess. 11 00:00:32,200 --> 00:00:36,630 ¿Quién fue Germain Henry Hess? 12 00:00:36,929 --> 00:00:42,729 Pues Germain Henri Gers, nacido en Ginebra, fue un químico y médico suizo muy importante 13 00:00:42,729 --> 00:00:48,869 y sentó las bases de la termodinámica actual. Muy importante el caballero. 14 00:00:51,219 --> 00:00:56,179 La ley de Gers se basa en dos principios, que cualquier reacción se puede descomponer siempre en la suma de otras 15 00:00:56,179 --> 00:00:58,619 y que la entalpía es una función de estado, como ya hemos visto. 16 00:00:59,060 --> 00:01:00,960 ¿Qué era una función de estado? ¿Qué hemos dicho de la entalpía? 17 00:01:00,960 --> 00:01:30,400 Hemos dicho que era una función, ¿vale? Una magnitud que solo depende del estado final y del inicial, ¿vale? De los reactivos y de los productos. Lo que pase entre medias, el camino entre medias da igual. Aquí tenemos unos reactivos, aquí tenemos unos productos, ¿vale? El cómo lleguemos desde aquí hasta aquí da lo mismo. Solo importa la variación de entalpía porque solo importa, entalpía es una función de estado y solo importa el valor final y el valor inicial. El camino no es importante. 18 00:01:32,980 --> 00:01:46,219 Entalpía de formación e entalpía de reacción. ¿Qué son? La entalpía de formación, y la representamos como variación, en realidad es variación de entalpías, resumimos, abreviamos y decimos entalpía, cuando en realidad es variación de entalpía, es un fallo del lenguaje, pero bueno. 19 00:01:47,140 --> 00:02:01,900 Entalpía, más bien, variación de entalpía de formación, ¿vale? Esta f pequeñita significa formación. La variación de entalpía de formación es el calor absorbido o emitido durante la formación de una sustancia a partir de un compuesto, a partir de sus elementos constitutivos. 20 00:02:01,900 --> 00:02:26,620 Por ejemplo, tienes que se forma el dióxido de carbono, pues el dióxido de carbono se forma a partir de carbono y de oxígeno, entonces la entalpía de formación del dióxido de carbono, ¿vale? Es el calor absorbido o emitido, ¿vale? Por el dióxido de carbono durante su formación, ¿vale? A partir del carbono y el oxígeno originales, que son elementos, porque son elementos puros, ¿verdad? 21 00:02:26,620 --> 00:02:30,360 mientras que el dióxido de carbono es un compuesto 22 00:02:30,360 --> 00:02:33,000 porque está compuesto por varios tipos de elementos 23 00:02:33,000 --> 00:02:34,259 carbono y oxígeno 24 00:02:34,259 --> 00:02:35,599 por otro lado 25 00:02:35,599 --> 00:02:37,659 cuando tenemos distintas sustancias 26 00:02:37,659 --> 00:02:39,620 ¿qué es la entalpía de la reacción? 27 00:02:40,080 --> 00:02:41,060 la entalpía de la reacción 28 00:02:41,060 --> 00:02:44,039 es el calor absorbido emitido en una reacción general 29 00:02:44,039 --> 00:02:45,719 no tiene por qué ser con elementos 30 00:02:45,719 --> 00:02:47,900 puede ser con varios compuestos 31 00:02:47,900 --> 00:02:48,939 que reaccionan entre sí 32 00:02:48,939 --> 00:02:51,520 y corresponde a la suma de las entalpías de formación 33 00:02:51,520 --> 00:02:52,780 de los productos 34 00:02:52,780 --> 00:02:55,460 menos la suma de las entalpías de formación de los reactivos 35 00:02:55,460 --> 00:03:15,599 Que se resume en esta fórmula. El calor emitido o absorbido por la reacción química, esto de aquí, ¿vale? Si es negativo, la reacción química emite calor. Si esta variación de entalpía es positiva, la reacción absorbe calor. ¿Por qué? Porque es la entalpía de formación de los productos menos la entalpía de reacción de los reactivos. 36 00:03:15,599 --> 00:03:20,180 es decir, si al final los productos tienen más energía 37 00:03:20,180 --> 00:03:20,919 ¿vale? 38 00:03:21,139 --> 00:03:23,680 si tienen más energía que los reactivos 39 00:03:23,680 --> 00:03:25,120 esta resta es positiva 40 00:03:25,120 --> 00:03:27,460 porque si este número es más grande que este 41 00:03:27,460 --> 00:03:29,000 esta resta es positiva 42 00:03:29,000 --> 00:03:31,259 y por lo tanto la variación de entalpía de la reacción es positiva 43 00:03:31,259 --> 00:03:34,120 y significa que le hemos dado energía a los reactivos 44 00:03:34,120 --> 00:03:35,719 para que se conviertan en productos 45 00:03:35,719 --> 00:03:37,659 que tienen más energía que los reactivos 46 00:03:37,659 --> 00:03:39,439 al revés 47 00:03:39,439 --> 00:03:42,979 ¿qué pasa si esta variación de entalpía de la reacción es negativa? 48 00:03:42,979 --> 00:03:45,300 pues la reacción es exotérmica, emite calor 49 00:03:45,300 --> 00:03:48,479 ¿Por qué emite calor si la variación de entalpía de la reacción es negativa? 50 00:03:48,699 --> 00:03:50,580 Porque significa que esta resta es negativa 51 00:03:50,580 --> 00:03:55,039 Es decir, que los productos tienen menos energía que los reactivos originales 52 00:03:55,039 --> 00:03:59,039 Si este número es más grande, significa que este número es más pequeño 53 00:03:59,039 --> 00:04:02,159 Y por lo tanto la resta es negativa, los productos tienen menos energía 54 00:04:02,159 --> 00:04:07,319 ¿Dónde se ha ido la energía que tenían los reactivos y ya no tienen los productos? 55 00:04:07,780 --> 00:04:09,020 Pues se ha emitido en forma de calor 56 00:04:09,020 --> 00:04:10,259 Y es la resta, claro 57 00:04:10,259 --> 00:04:13,000 La que tenían los reactivos menos la que tienen los productos 58 00:04:13,000 --> 00:04:14,780 es la energía que ahora falta, 59 00:04:14,960 --> 00:04:16,259 que es la de la reacción que se emite 60 00:04:16,259 --> 00:04:18,379 y es negativa cuando se emite. 61 00:04:19,220 --> 00:04:21,899 Por último, mencionaros que la entalpía del oxígeno, 62 00:04:22,000 --> 00:04:24,000 del carbono, del nitrógeno, 63 00:04:24,279 --> 00:04:25,699 de sustancias que son elementos, 64 00:04:26,339 --> 00:04:27,639 esa entalpía de formación es cero 65 00:04:27,639 --> 00:04:29,040 porque son elementos que ya están formados. 66 00:04:29,480 --> 00:04:33,899 La entalpía del flúor es cero 67 00:04:33,899 --> 00:04:35,120 porque es un elemento. 68 00:04:35,560 --> 00:04:37,439 Lo que sea el elemento de la tabla periódica, 69 00:04:38,220 --> 00:04:39,759 su entalpía de formación es cero. 70 00:04:40,300 --> 00:04:42,879 Las entalpías de formación que no son cero 71 00:04:42,879 --> 00:04:44,720 son las de los productos, son las de los compuestos 72 00:04:44,720 --> 00:04:46,879 perdón, compuestos, compuestos por 73 00:04:46,879 --> 00:04:48,939 varios elementos, éstas sí tienen 74 00:04:48,939 --> 00:04:50,600 entalpía de formación distinta de cero 75 00:04:50,600 --> 00:04:52,740 pero la entalpía de formación 76 00:04:52,740 --> 00:04:54,519 de los elementos es cero, lo veremos 77 00:04:54,519 --> 00:04:56,199 en los ejemplos, no os preocupéis 78 00:04:56,199 --> 00:04:58,600 la ley de Hess 79 00:04:58,600 --> 00:05:00,860 en base a todo lo que hemos visto antes, la ley de Hess 80 00:05:00,860 --> 00:05:02,939 dice, cuando una reacción química puede expresarse 81 00:05:02,939 --> 00:05:04,800 como suma algebraica de otras reacciones 82 00:05:04,800 --> 00:05:06,740 su entalpía de reacciones es igual a la suma algebraica 83 00:05:06,740 --> 00:05:08,279 de las entalpías de las reacciones intermedias 84 00:05:08,279 --> 00:05:10,300 es decir, tú tienes 85 00:05:10,300 --> 00:05:11,980 dos reactivos que son A y B 86 00:05:11,980 --> 00:05:14,879 y al final tienes dos productos que son C y D. 87 00:05:15,339 --> 00:05:16,519 Esta es la reacción global. 88 00:05:17,019 --> 00:05:19,439 Te da igual las reacciones intermedias. 89 00:05:19,439 --> 00:05:23,860 Al final, la entalpía total es la de la reacción global 90 00:05:23,860 --> 00:05:25,439 y es la suma de las reacciones parciales. 91 00:05:26,259 --> 00:05:28,019 Entonces, el camino te va a dar igual. 92 00:05:28,139 --> 00:05:31,519 Lo único que te importa es con qué has empezado, con qué has terminado. 93 00:05:31,720 --> 00:05:34,439 Porque la energía global de la reacción es la suma de las parciales. 94 00:05:36,560 --> 00:05:37,899 Aquí tenemos un ejemplo. 95 00:05:38,240 --> 00:05:39,100 Un ejemplo de ley de Hess. 96 00:05:39,100 --> 00:06:00,160 Tenemos el carbono que se quema con oxígeno para dar dióxido de carbono. Esa es una combustión y por lo tanto es exotérmica, emite calor. ¿Por qué? Porque la entalpía de formación del dióxido de carbono es 393,5 kJ por mol y estas son 0. La entalpía de formación del carbono es 0 y la entalpía del oxígeno es 0. 97 00:06:00,160 --> 00:06:05,019 Entonces, ¿cómo se calcula la entalpía de esta reacción química? 98 00:06:05,620 --> 00:06:13,060 Pues la final, que es esta, menos 393, menos la inicial, que son ceros. 99 00:06:14,439 --> 00:06:19,600 Por otro lado, ¿qué pasa si tenemos la entalpía de reacción del dióxido de carbono 100 00:06:19,600 --> 00:06:23,160 que se separa en monóxido y oxígeno? 101 00:06:23,779 --> 00:06:25,620 Esta reacción evidentemente no es espontánea. 102 00:06:26,120 --> 00:06:29,199 El dióxido de carbono nunca se va a romper en monóxido y oxígeno 103 00:06:29,199 --> 00:06:30,240 y va a empezar a liberar oxígeno. 104 00:06:30,500 --> 00:06:31,139 Es absurdo. 105 00:06:31,420 --> 00:06:32,699 La tenemos que forzar nosotros. 106 00:06:33,019 --> 00:06:34,779 Aquí vamos a tener que darle calor. 107 00:06:35,240 --> 00:06:37,360 Esta reacción es endotérmica 108 00:06:37,360 --> 00:06:40,500 y tenemos que darle 283 kJ por cada mol 109 00:06:40,500 --> 00:06:44,779 que queramos que reaccione de dióxido de carbono. 110 00:06:45,259 --> 00:06:45,339 ¿Vale? 111 00:06:45,639 --> 00:06:47,300 Entonces, ¿esto de dónde sale? 112 00:06:47,620 --> 00:06:50,600 Pues es la entalpía de formación del monóxido 113 00:06:50,600 --> 00:06:53,439 más cero, que es la del oxígeno, 114 00:06:53,860 --> 00:06:56,360 menos la entalpía de reacción del dióxido de carbono, 115 00:06:56,639 --> 00:06:58,120 que es el menos 393 de antes. 116 00:06:59,120 --> 00:07:01,319 Ahora, ¿qué pasa si las sumamos? 117 00:07:01,800 --> 00:07:08,139 Pues si las sumamos, lo que tenemos es que podemos conseguir cuánto calor emite la combustión parcial del carbono, 118 00:07:08,319 --> 00:07:12,139 es decir, una combustión ineficaz, para conseguir solo monóxido de carbono. 119 00:07:12,600 --> 00:07:16,519 Si solo queremos conseguir monóxido de carbono, esta reacción química solo emite, 120 00:07:16,600 --> 00:07:19,800 emite menos que la combustión eficaz, como podéis ver. 121 00:07:19,800 --> 00:07:24,620 La combustión eficaz del carbono para dar dióxido de carbono emitiría 393 kJ, 122 00:07:24,620 --> 00:07:28,459 mientras que la combustión ineficaz para producir solo monóxido 123 00:07:28,459 --> 00:07:32,259 emitiría unos 110 kJ por cada mol de carbón que quemáramos. 124 00:07:32,879 --> 00:07:36,699 Donde la entalpía final, como veis, es la suma, ¿verdad?, de las anteriores 125 00:07:36,699 --> 00:07:39,019 ya que la reacción final también es la suma de las predecesoras. 126 00:07:39,459 --> 00:07:41,600 Sumas esta reacción química más esta reacción química te da esta 127 00:07:41,600 --> 00:07:45,660 porque carbono más oxígeno más dióxido más monóxido 128 00:07:45,660 --> 00:07:50,199 para dar dióxido de carbono más el oxígeno más el monóxido. 129 00:07:50,199 --> 00:07:54,519 Entonces, tú pones estos tres a la izquierda y pones estos tres a la derecha 130 00:07:55,019 --> 00:08:00,220 El oxígeno se te va con el oxígeno, evidentemente, y el dióxido se va con el dióxido. 131 00:08:00,600 --> 00:08:03,860 Los que sobreviven es el carbono y el oxígeno para dar monóxido, que son los que se quedan aquí. 132 00:08:04,439 --> 00:08:09,620 Fijaos, el dióxido de carbono está a la izquierda y está a la derecha, así que en la suma no aparece. 133 00:08:10,120 --> 00:08:12,540 El carbono está aquí y aquí se queda. 134 00:08:13,040 --> 00:08:15,300 Aquí tienes un oxígeno y al otro lado tienes medio. 135 00:08:15,300 --> 00:08:20,519 Aquí lo que ocurre es que sobrevive medio, este le quitamos y sobrevive medio oxígeno aquí. 136 00:08:21,439 --> 00:08:23,600 Y este monóxido es este monóxido que ha sobrevivido también. 137 00:08:24,120 --> 00:08:27,699 Como veis, la suma de estas dos reacciones químicas da esta reacción química. 138 00:08:28,160 --> 00:08:31,620 Por lo tanto, la entalpía de esta reacción, el calor emitido por esta reacción, 139 00:08:31,800 --> 00:08:35,379 es la suma de estas dos entalpías, de estas dos reacciones parciales. 140 00:08:35,759 --> 00:08:38,759 Menos 393 más 283, te queda menos 110. 141 00:08:39,519 --> 00:08:40,740 Esto es lo que dice la ley de Hex. 142 00:08:40,740 --> 00:08:42,659 Que una reacción, ¿vale? 143 00:08:43,220 --> 00:08:46,100 Se puede escribir como suma de reacciones parciales 144 00:08:46,100 --> 00:08:51,379 y la entalpía de esa reacción es la suma de esas entalpías de las reacciones parciales. 145 00:08:51,379 --> 00:09:03,919 Entonces vamos a ver un ejemplo muy sencillo, no de ley de Hess, pero de cálculos de entalpías de combustión, de la combustión en concreto del propano, 146 00:09:04,220 --> 00:09:08,299 sabiendo las entalpías de formación del dióxido de carbono, del agua y del propio propano. 147 00:09:08,799 --> 00:09:15,500 Entonces tú quemas propano, si quemas propano necesitas oxígeno y produce dióxido de carbono y vapor de agua. 148 00:09:15,500 --> 00:09:17,620 Aquí la reacción química ya está ajustada. Genial. 149 00:09:18,259 --> 00:09:24,940 Sabemos que este, menos 394, es la entalpía de formación del dióxido de carbono. 150 00:09:25,460 --> 00:09:28,820 Este, menos 286, es la entalpía de formación del agua. 151 00:09:29,360 --> 00:09:33,960 Y este, menos 184, es la entalpía de formación del propano. 152 00:09:34,259 --> 00:09:36,480 Y la entalpía de formación del oxígeno es cero porque es un elemento. 153 00:09:36,840 --> 00:09:39,519 Entonces, ¿cuánto calor emite esta reacción química? 154 00:09:39,759 --> 00:09:43,759 ¿Cuánto calor se emite al quemar un mol, por ejemplo, de propano? 155 00:09:43,759 --> 00:10:07,679 Bueno, pues por mol, lo que hacemos es, para calcular la entalpía de la reacción de esta reacción de quemar un mol de propano es 3, este coeficiente, por, porque son los moles, ¿verdad?, en general, por los 394 del dióxido de carbono más 4 por la entalpía de formación del agua, que es menos 286, y estos serían los productos. 156 00:10:07,679 --> 00:10:10,580 la entalpía de formación de los productos 157 00:10:10,580 --> 00:10:13,759 menos la entalpía de formación de los reactivos 158 00:10:13,759 --> 00:10:14,919 que sería 1, ¿vale? 159 00:10:14,940 --> 00:10:16,299 porque aquí hay un 1, que no se ve 160 00:10:16,299 --> 00:10:18,919 un 1 por la del propano 161 00:10:18,919 --> 00:10:20,899 más 5, pero por 0 162 00:10:20,899 --> 00:10:23,720 porque 0 es la entalpía de formación de una sustancia pura 163 00:10:23,720 --> 00:10:24,720 como es el oxígeno 164 00:10:24,720 --> 00:10:26,500 si hacemos esta cuenta, ¿vale? 165 00:10:26,740 --> 00:10:30,620 lo que nos queda es menos 2140 kJ por mol 166 00:10:30,620 --> 00:10:33,919 es decir, que por cada mol que quemamos de propano 167 00:10:33,919 --> 00:10:37,539 se emiten 2140 kJ 168 00:10:37,539 --> 00:10:42,100 ¿Vale? ¿Qué pasa si queremos quemar un litro de propano en condiciones estándar? 169 00:10:42,440 --> 00:10:44,259 Pues utilizamos la ecuación de los gases ideales. 170 00:10:44,580 --> 00:10:48,559 Tenemos un litro de propano, es un litro de gas en condiciones estándar, ¿verdad? 171 00:10:49,460 --> 00:10:52,539 A leches. Eso aparte no lo tengo hecho. 172 00:10:53,580 --> 00:10:57,799 Pues un litro, con la ecuación de los gases ideales, calcularíamos los moles, ¿vale? 173 00:10:58,379 --> 00:11:02,759 P por V es igual a N por R por T, así que el número de moles es P por V partido por R por T. 174 00:11:02,759 --> 00:11:05,139 la N por lo tanto es 175 00:11:05,139 --> 00:11:06,919 la presión que es 1 por 176 00:11:06,919 --> 00:11:09,320 el volumen que es 1 litro partido por la R 177 00:11:09,320 --> 00:11:11,059 que es 0,082 y partido por la temperatura 178 00:11:11,059 --> 00:11:12,919 que es 25 grados centígrados que son 179 00:11:12,919 --> 00:11:14,860 298 Kelvin, eso 180 00:11:14,860 --> 00:11:17,200 son los moles que es 1 litro de propano 181 00:11:17,200 --> 00:11:19,279 en estas condiciones, lo multiplicáis por esto 182 00:11:19,279 --> 00:11:21,120 y te quedan los kilojulios, ya no por mol 183 00:11:21,120 --> 00:11:23,080 sino para 1 litro 184 00:11:23,080 --> 00:11:25,179 vale, siento no tenerlo hecho, pensaba que lo tenía aquí 185 00:11:25,179 --> 00:11:26,580 no pasa nada 186 00:11:26,580 --> 00:11:28,299 vamos a pasar a otro ejemplo 187 00:11:28,299 --> 00:11:31,480 calcula la entalpía de la formación 188 00:11:31,480 --> 00:11:34,360 en este caso no es la entalpía de la reacción 189 00:11:34,360 --> 00:11:37,580 quieren que calcule la entalpía de formación del ácido etanoico 190 00:11:37,580 --> 00:11:39,980 el que aparece en el acético, el que aparece en el vinagre 191 00:11:39,980 --> 00:11:43,179 sabiendo que las entalpías de formación del dióxido de carbono y del agua 192 00:11:43,179 --> 00:11:45,080 son las mismas del ejercicio anterior 193 00:11:45,080 --> 00:11:48,820 y que además la entalpía de combustión del ácido es menos 870 194 00:11:48,820 --> 00:11:51,019 ahora lo que tienen es la entalpía de la reacción 195 00:11:51,019 --> 00:11:54,340 y lo que quieren es calcular la entalpía de formación del ácido etanoico 196 00:11:54,340 --> 00:11:56,279 igual que antes 197 00:11:56,279 --> 00:11:58,559 tenemos el ácido etanoico o acético 198 00:11:58,559 --> 00:12:00,899 el que está en el vinagre, que es esta fórmula 199 00:12:00,899 --> 00:12:04,120 se quema con oxígeno y produce dióxido de carbono y vapor de agua. 200 00:12:04,659 --> 00:12:07,460 La entalpía de la reacción es la suma de las entalpías de los productos 201 00:12:07,460 --> 00:12:10,220 menos la suma de las entalpías de los reactivos, como hemos visto antes. 202 00:12:10,379 --> 00:12:11,639 Esta fórmula, ¿vale? 203 00:12:11,919 --> 00:12:14,720 Por cierto, el cerito significa condiciones estándar. 204 00:12:14,720 --> 00:12:16,659 Una atmósfera de 25 grados centígrados. 205 00:12:17,220 --> 00:12:20,000 La entalpía de la reacción, como digo, que nos la dan, 206 00:12:20,899 --> 00:12:23,860 es la entalpía de los productos, que también nos las dan, 207 00:12:24,080 --> 00:12:26,120 son la del dióxido de carbono y la del agua, 208 00:12:26,559 --> 00:12:28,799 menos la entalpía de deformación de los reactivos, 209 00:12:28,799 --> 00:12:32,919 La del oxígeno es cero y la del acético es la incógnita que está aquí. 210 00:12:33,559 --> 00:12:39,000 Si construimos esta ecuación justo debajo, menos 870 es la entalpía de la reacción, lo decía el enunciado, 211 00:12:39,799 --> 00:12:44,519 es 2 por la del dióxido de carbono más 2 por la del agua, 212 00:12:45,139 --> 00:12:52,440 esto ya serían los reactivos, perdón, los productos, los productos, ¿vale? 213 00:12:52,779 --> 00:12:57,100 Y le restamos el acético menos cero, ¿vale? 214 00:12:57,100 --> 00:12:59,899 esto es por el agua líquida, ni caso 215 00:12:59,899 --> 00:13:02,220 el caso es que 216 00:13:02,220 --> 00:13:04,340 de aquí despejamos la entalpía de formación del acético 217 00:13:04,340 --> 00:13:06,279 ¿vale? simplemente pasamos esto para allá 218 00:13:06,279 --> 00:13:08,019 multiplicando, restando, no 219 00:13:08,019 --> 00:13:10,179 queda restando, pasaría sumando, esto está 220 00:13:10,179 --> 00:13:12,220 restando, pasaría sumando y esto se queda 221 00:13:12,220 --> 00:13:13,740 negativo ¿vale? así que cuidado 222 00:13:13,740 --> 00:13:16,600 al final te queda menos 569,8 223 00:13:16,600 --> 00:13:18,179 kilojulios por mol que te lo dejo probar 224 00:13:18,179 --> 00:13:22,360 otro ejemplo 225 00:13:22,360 --> 00:13:25,519 al reaccionar a 25 grados 226 00:13:25,519 --> 00:13:27,360 centígrados ¿vale? al reaccionar a 25 grados 227 00:13:27,360 --> 00:13:29,080 centígrados amoníaco con metano 228 00:13:29,080 --> 00:13:31,240 se obtiene hidrógeno y cianuro de hidrógeno 229 00:13:31,240 --> 00:13:33,360 el cianuro de hidrógeno también se conoce como ácido cianídrico 230 00:13:33,360 --> 00:13:35,279 HFN, es una sustancia 231 00:13:35,279 --> 00:13:37,360 un líquido de color azul 232 00:13:37,360 --> 00:13:38,500 muy interesante 233 00:13:38,500 --> 00:13:41,379 determina el calor de la reacción 234 00:13:41,379 --> 00:13:43,419 a presión constante y calcula el calor absorbido 235 00:13:43,419 --> 00:13:44,980 o desprendido de la formación de 5 gramos 236 00:13:44,980 --> 00:13:46,879 de cianuro de hidrógeno, ácido cianídrico 237 00:13:46,879 --> 00:13:49,000 o sea, vamos a ver 238 00:13:49,000 --> 00:13:49,940 si averiguamos 239 00:13:49,940 --> 00:13:52,700 si formar 240 00:13:52,700 --> 00:13:55,139 construir, componer 241 00:13:55,139 --> 00:13:57,039 5 gramos de cianuro de hidrógeno 242 00:13:57,039 --> 00:13:58,080 nos va a costar energía 243 00:13:58,080 --> 00:14:00,500 o nos va a dar energía, ¿vale? 244 00:14:00,799 --> 00:14:02,659 La formación de 5 gramos de cianuro de hidrógeno, 245 00:14:03,019 --> 00:14:05,419 ¿cuánta energía tenemos que darle o cuánta energía va a emitir? 246 00:14:06,519 --> 00:14:09,740 La reacción química, el amoníaco con el metano, 247 00:14:10,159 --> 00:14:13,220 el amoníaco con el metano reacciona para dar hidrógeno y ácido cianídrico, 248 00:14:13,419 --> 00:14:14,480 cianuro de hidrógeno. 249 00:14:14,980 --> 00:14:16,879 Entonces, sabemos que la entalpía de la reacción 250 00:14:16,879 --> 00:14:20,039 es la entalpía de los productos, hidrógeno y ácido cianídrico, 251 00:14:20,159 --> 00:14:22,919 por cierto, el hidrógeno es cero porque es un elemento, 252 00:14:23,340 --> 00:14:26,879 menos las de los reactivos, amoníaco y metano, 253 00:14:27,019 --> 00:14:27,820 que nos las dan, claro. 254 00:14:28,080 --> 00:14:32,919 Aquí no están, pero vamos, hay tablas con esos datos, ¿vale? 255 00:14:32,919 --> 00:14:43,220 Nos darían las entalpías de los reactivos y nos darían también la entalpía del ácido cianhídrico. 256 00:14:44,600 --> 00:14:46,700 Entonces, ¿cuál es la entalpía de la reacción? 257 00:14:46,700 --> 00:14:56,100 Pues la del ácido cianhídrico, 135, más tres veces la del hidrógeno, que es cero porque es un elemento, 258 00:14:56,100 --> 00:15:04,019 menos la de los reactivos, que es 46 del amoníaco y 34 del metano, ¿vale? 259 00:15:04,120 --> 00:15:06,559 Esto se puede buscar en tablas, son datos, ¿vale? 260 00:15:06,980 --> 00:15:11,519 Entonces al final te queda que la variación de entalpía de la reacción de formación del ácido cianídrico, 261 00:15:11,779 --> 00:15:14,679 ¿verdad?, de esta reacción química en la cual se forma ácido cianídrico, 262 00:15:15,240 --> 00:15:17,559 te queda 256,1 kilojulios por mol. 263 00:15:17,559 --> 00:15:18,360 ¿Eso qué significa? 264 00:15:18,779 --> 00:15:22,639 Que para formar un mol de ácido cianídrico, de HCN, de cianuro hidrógeno, 265 00:15:22,639 --> 00:15:26,220 necesitas aplicar, aportar 256 kilojulios 266 00:15:26,220 --> 00:15:27,659 ¿por qué? porque ha salido positiva 267 00:15:27,659 --> 00:15:30,779 entonces la reacción es endotérmica y tienes que meterle calor 268 00:15:30,779 --> 00:15:35,360 bien, nos están hablando en el enunciado de 5 gramos de cianurohidrógeno 269 00:15:35,360 --> 00:15:37,820 bueno, pues 5 gramos de cianurohidrógeno 270 00:15:37,820 --> 00:15:41,600 ¿cuántos moles son? pues 5 gramos 271 00:15:41,600 --> 00:15:44,159 partido por la masa molecular que es 27 272 00:15:44,159 --> 00:15:46,639 porque es 1 del hidrógeno más 273 00:15:46,639 --> 00:15:49,659 12 del carbono más 14 del nitrógeno 274 00:15:49,659 --> 00:16:09,799 1 más 12, 13. 13 más 14, 27. 5 partido por 27 te queda 0,185 moles de cianuro de hidrógeno que, si lo multiplicas por los kilojulios por mol, te queda que fabricar 5 gramos de cianuro de hidrógeno te cuesta 47,4 kilojulios. 275 00:16:09,799 --> 00:16:14,220 directamente trabajamos, como veis, en kilojulios, en miles de julios 276 00:16:14,220 --> 00:16:16,419 porque es que el julio es una unidad muy canija, muy canija 277 00:16:16,419 --> 00:16:19,320 entonces por eso trabajamos en kilojulios, en miles de julios 278 00:16:19,320 --> 00:16:21,340 serían 47.400 julios 279 00:16:21,340 --> 00:16:24,820 otro ejemplo más 280 00:16:24,820 --> 00:16:28,740 si la entalpía de combustión del metanol, del alcohol metílico 281 00:16:28,740 --> 00:16:31,539 es de menos 762 kilojulios mol 282 00:16:31,539 --> 00:16:34,179 es decir, es muy exotérmica, claro 283 00:16:34,179 --> 00:16:36,759 quemamos alcohol, alcohol metílico 284 00:16:36,759 --> 00:16:39,600 si quemamos metanol, evidentemente emite calor 285 00:16:39,600 --> 00:16:40,519 o sea, una llama 286 00:16:40,519 --> 00:16:44,840 y emites 762 kilojulios por cada mol que quemas de metanol. 287 00:16:45,120 --> 00:16:49,240 Calcula la masa de metanol necesaria para conseguir un millón de kilojulios, 288 00:16:49,460 --> 00:16:52,860 el volumen de aire necesario y el volumen de dióxido de carbono desprendido. 289 00:16:53,000 --> 00:16:55,059 Es un problema muy completo de reacción química. 290 00:16:55,720 --> 00:17:01,440 Necesitamos saber que el aire contiene un 21% de oxígeno, ¿verdad? 291 00:17:02,639 --> 00:17:06,799 Porque te preguntan el aire necesario, pero lo que reacciona no es el aire, es el oxígeno solo. 292 00:17:06,799 --> 00:17:11,980 La reacción transcurre a 710 milimetros de mercurio y a 15 grados centígrados 293 00:17:11,980 --> 00:17:13,420 Un problema muy, muy completo 294 00:17:13,420 --> 00:17:14,980 Lo primero que hacemos 295 00:17:14,980 --> 00:17:17,660 ¿Cuál es la variación de entalpía de combustión del metanol? 296 00:17:17,799 --> 00:17:20,119 Menos 762 kilojulios por mol, ¿vale? 297 00:17:20,559 --> 00:17:21,460 Esto es un dato 298 00:17:21,460 --> 00:17:27,200 Entonces, no queremos 762 kilojulios 299 00:17:27,200 --> 00:17:31,259 Perdón, queremos un millón de kilojulios 300 00:17:31,259 --> 00:17:32,720 Vale, ¿cuánto metanol hay que quemar? 301 00:17:32,940 --> 00:17:33,720 Pues vamos a verlo 302 00:17:33,720 --> 00:17:35,740 Ese millón de kilojulios 303 00:17:35,740 --> 00:18:01,140 Si lo dividimos entre 762 kilojulios por mol, te quedan los moles necesarios, ¿vale? Y esos moles necesarios, si a su vez lo multiplicas por 30 gramos, que pesa cada mol de metanol, ¿verdad? 30 gramos, porque el metanol, ¿verdad? Es este, CH3OH, 14, perdón, 12 del carbono más 3, más 4 hidrógenos, serían 16, más 16 del oxígeno, ¿vale? 304 00:18:01,140 --> 00:18:20,240 A ver, me parece que me he equivocado, que no es 30. A ver, 12 y 16 son 28 y 2 es 30, son 32. En lugar de 30 es 32, perdón, me he equivocado. Pero bueno, 1310 por 30 por 32, pues da aproximadamente unos, van a hacer falta unos 42 kilogramos aproximadamente de metanol. 305 00:18:20,240 --> 00:18:23,440 por otro lado, nos preguntan 306 00:18:23,440 --> 00:18:24,619 volumen de aire necesario 307 00:18:24,619 --> 00:18:26,900 pues es muy fácil 308 00:18:26,900 --> 00:18:29,059 ¿cuántos moles de oxígeno hacen falta? 309 00:18:29,420 --> 00:18:31,200 pues si tienes que hacen falta 310 00:18:31,200 --> 00:18:32,700 1310 moles 311 00:18:32,700 --> 00:18:35,059 ¿verdad? de metanol, ¿cuántos hacen falta 312 00:18:35,059 --> 00:18:37,059 de oxígeno? pues miramos la reacción química 313 00:18:37,059 --> 00:18:39,359 ¿verdad? sabemos que por cada 2 moles 314 00:18:39,359 --> 00:18:41,140 de metanol hacen falta 3 moles 315 00:18:41,140 --> 00:18:43,539 de oxígeno, así que van a hacer falta, para 1310 316 00:18:43,539 --> 00:18:44,559 van a hacer falta 317 00:18:44,559 --> 00:18:46,819 1965 moles de oxígeno 318 00:18:46,819 --> 00:18:49,539 1975 moles de oxígeno 319 00:18:49,539 --> 00:18:55,240 puro para quemar los 1.310 moles de metanol. Bien, pero en el aire no tenemos oxígeno 320 00:18:55,240 --> 00:18:58,880 puro, lo que tenemos es aire. Tenemos que calcular el volumen de aire, creo que nos 321 00:18:58,880 --> 00:19:03,519 preguntan. Primero, estos moles de oxígeno, ¿cuánto volumen ocupan? Pues utilizamos 322 00:19:03,519 --> 00:19:06,359 la ecuación de los gases hidrales, el volumen de oxígeno es el número de moles de oxígeno 323 00:19:06,359 --> 00:19:11,519 por R, 0,082 por la temperatura y partido por la presión. La temperatura, pues nos 324 00:19:11,519 --> 00:19:19,759 han dicho 15 grados centígrados, 288 Kelvin. 710 milímetros de mercurio, 710 milímetros 325 00:19:19,759 --> 00:19:24,579 de mercurio hay que pasarlo a atmósferas. 760 milímetros de mercurio es una atmósfera. 326 00:19:25,619 --> 00:19:32,900 Lo que hacemos es dividir 710 entre 760 y nos quedan 0,934 atmósferas. De ahí sacamos 327 00:19:32,900 --> 00:19:39,799 que el volumen necesario de oxígeno para esta combustión son unos 49.700 litros. Sabiendo 328 00:19:39,799 --> 00:19:45,339 que el aire contiene un 21% de volumen de oxígeno, 329 00:19:45,640 --> 00:19:48,460 si esto es el 21%, ¿cuánto es el 100%? 330 00:19:48,960 --> 00:19:53,359 Pues unos 236.000 litros de aire, 331 00:19:53,480 --> 00:19:57,559 es decir, unos 236-237 metros cúbicos de aire 332 00:19:57,559 --> 00:20:00,960 que contienen estos 49.700 litros de oxígeno. 333 00:20:01,839 --> 00:20:03,000 Es un problema, como veis, muy completo 334 00:20:03,000 --> 00:20:04,839 porque hay que saber de entalpías 335 00:20:04,839 --> 00:20:07,019 y hay que manejarse con la ecuación de los gases ideales 336 00:20:07,019 --> 00:20:08,160 para calcular el volumen de aire 337 00:20:08,160 --> 00:20:11,519 y para terminar nos piden el volumen de dióxido de carbono desprendido, 338 00:20:11,740 --> 00:20:12,920 como una reacción química cualquiera. 339 00:20:13,500 --> 00:20:17,319 El volumen de dióxido de carbono desprendido, pues, es muy fácil, ¿verdad? 340 00:20:17,500 --> 00:20:20,200 Porque los moles son los mismos, ¿de acuerdo? 341 00:20:20,960 --> 00:20:24,079 Entonces, como son los mismos moles que de... 342 00:20:24,079 --> 00:20:26,440 Perdón, como son los mismos moles de metano, 343 00:20:26,720 --> 00:20:28,319 los 1.310 moles, ¿verdad? 344 00:20:28,319 --> 00:20:30,460 Porque tienen el mismo coeficiente estequiométrico, aquí hay un 2, aquí hay un 2. 345 00:20:30,799 --> 00:20:34,339 Entonces, se emiten 1.310 moles de dióxido de carbono. 346 00:20:34,339 --> 00:20:38,779 esos 1.310 moles de dióxido de carbono 347 00:20:38,779 --> 00:20:40,839 ¿verdad? utilizamos la ecuación de los gasidiales otra vez 348 00:20:40,839 --> 00:20:42,880 y nos salen aproximadamente unos 33.000 litros 349 00:20:42,880 --> 00:20:45,420 unos 33 metros cúbicos de dióxido de carbono 350 00:20:45,420 --> 00:20:49,829 otro ejemplo más 351 00:20:49,829 --> 00:20:52,049 otro ejemplo más de entalpías 352 00:20:52,049 --> 00:20:54,809 calcula la entalpía de formación del benceno líquido 353 00:20:54,809 --> 00:20:57,509 a partir de las entalpías de formación del dióxido de carbono 354 00:20:57,509 --> 00:20:58,410 y del agua líquida 355 00:20:58,410 --> 00:20:59,450 que nos las dan 356 00:20:59,450 --> 00:21:02,529 sabiendo también que la entalpía de combustión del benceno líquido es 357 00:21:02,529 --> 00:21:04,549 de menos 310 kilojulios por mol 358 00:21:04,549 --> 00:21:05,150 genial 359 00:21:05,150 --> 00:21:13,650 De nuevo nos dan la entalpía de la combustión, la entalpía de los dos productos, agua y dióxido de carbono, 360 00:21:13,650 --> 00:21:18,890 y tenemos que calcular la entalpía de formación del benceno líquido, como ya sabemos. 361 00:21:19,250 --> 00:21:22,430 La entalpía de la reacción es esta, o sea, perdón, la reacción química es esta. 362 00:21:22,910 --> 00:21:26,970 El benceno, C6H6, se quema con oxígeno para dar dióxido de carbono y vapor de agua. 363 00:21:27,230 --> 00:21:33,650 Bueno, la variación de entalpía, ¿vale?, de la combustión del benceno, que la sabemos, ¿vale?, 364 00:21:33,650 --> 00:21:58,950 Es, que es, por cierto, aquí está, menos 3.270. Esa, esa combustión, esta, esto es menos 3.270, ¿verdad? Esta es menos 3.270, esto es menos 3.270, y es 6 por la del agua más 3 por la del dióxido de carbono, no, esto es un 12, perdón, que me he equivocado. 365 00:21:58,950 --> 00:22:09,910 Esto es un 12, ¿vale? Y menos, esta es 0, y menos dos veces la entalpía de formación del benceno. 366 00:22:10,269 --> 00:22:20,910 Entonces, al 3.270 le restamos este y este, ¿vale? Y te quedan unos 51 kilojulios por mol, que sería la entalpía de formación del benceno. 367 00:22:20,910 --> 00:22:28,910 Como veis, siempre, siempre, siempre es la misma fórmula, todo el rato, todo el rato la fórmula es esta. 368 00:22:28,950 --> 00:22:32,130 En todos los ejercicios de entalpías la fórmula es esta. 369 00:22:32,569 --> 00:22:34,150 La entalpía de la reacción, ¿qué es? 370 00:22:34,470 --> 00:22:37,710 La entalpía de los productos menos la entalpía de los reactivos. 371 00:22:38,410 --> 00:22:40,950 Entonces, la incógnita puede ser la entalpía de la reacción 372 00:22:40,950 --> 00:22:44,829 o puede ser la entalpía de formación de uno de los productos o de uno de los reactivos. 373 00:22:45,250 --> 00:22:48,930 Como sólo es una ecuación y es de primer grado, sólo puede tener una incógnita. 374 00:22:51,789 --> 00:22:55,529 Espero que estos ejemplos hayan quedado más o menos claros. 375 00:22:55,529 --> 00:22:56,509 Más o menos. 376 00:22:57,430 --> 00:22:59,130 Si tenéis dudas me preguntáis en el foro. 377 00:22:59,130 --> 00:23:01,849 recordad que todo se hace con esa fórmula 378 00:23:01,849 --> 00:23:05,910 me gustaría, ¿vale? que repasarais estos ejemplos 379 00:23:05,910 --> 00:23:07,690 pausando el vídeo 380 00:23:07,690 --> 00:23:11,190 y que intentárais hacer por vosotros mismos esta tarea 381 00:23:11,190 --> 00:23:12,509 ¿vale? este ejercicio 382 00:23:12,509 --> 00:23:15,349 que luego pondré, luego se hubiera resuelto, claro 383 00:23:15,349 --> 00:23:17,769 este ejercicio es importante 384 00:23:17,769 --> 00:23:19,210 es la combustión de la gasolina 385 00:23:19,210 --> 00:23:21,549 en concreto uno de sus componentes que es el octano 386 00:23:21,549 --> 00:23:24,369 la gasolina en realidad es una mezcla de octano y heptano 387 00:23:24,369 --> 00:23:26,849 el octano en particular, ¿vale? 388 00:23:27,210 --> 00:23:28,970 es C8H18, octano 389 00:23:29,630 --> 00:23:32,950 Se quema con oxígeno para dar vapor de agua y dióxido de carbono. 390 00:23:33,049 --> 00:23:34,650 Es una reacción muy exotérmica. 391 00:23:34,650 --> 00:23:41,069 Bien, queremos calcular el calor desprendido a la combustión de 60 litros de gasolina. 392 00:23:41,309 --> 00:23:45,369 Queremos quemar 60 litros de octano y saber cuánto calor nos da esa reacción química. 393 00:23:46,029 --> 00:23:47,890 Nos dan la entalpía de formación del octano, 394 00:23:48,369 --> 00:23:51,529 la entalpía de formación del dióxido de carbono, anídrido carbónico, 395 00:23:51,869 --> 00:23:53,109 y la entalpía de formación del agua. 396 00:23:53,750 --> 00:23:56,930 ¿Vale? Entonces, ¿cuál es la entalpía de la reacción? 397 00:23:56,930 --> 00:24:02,529 pues será 18 por la entalpía de formación del agua 398 00:24:02,529 --> 00:24:06,950 más 16 por la entalpía de formación del anidrido carbónico 399 00:24:06,950 --> 00:24:10,829 menos 2 por la entalpía de formación del octano 400 00:24:10,829 --> 00:24:15,509 y menos también 25 por la entalpía de formación del oxígeno 401 00:24:15,509 --> 00:24:16,490 pero esta es cero, ¿vale? 402 00:24:16,490 --> 00:24:17,190 porque es un elemento. 403 00:24:17,630 --> 00:24:22,109 Ese número es la entalpía de la reacción 404 00:24:22,109 --> 00:24:27,569 por mol quemado de octano, ¿verdad? 405 00:24:28,230 --> 00:24:31,450 Vale, pues ahora, cuidado, ¿vale? 406 00:24:31,509 --> 00:24:33,410 Ahora cuidado, porque si eso es así, 407 00:24:34,269 --> 00:24:40,170 ahora lo que toca es estos 60 litros de octano, ¿vale? 408 00:24:40,990 --> 00:24:44,349 Como tenemos la densidad, lo pasamos a gramos, ¿vale? 409 00:24:44,349 --> 00:24:46,289 Estos litros los multiplicamos por, 410 00:24:46,730 --> 00:24:48,630 cuidado que los litros habría que pasarlos a mililitros, 411 00:24:48,730 --> 00:24:50,690 los pasas a mililitros, los multiplicas por la densidad 412 00:24:50,690 --> 00:24:54,390 y ya tienes los gramos que pesan esos litros de octano. 413 00:24:54,809 --> 00:24:59,589 Lo divides entre la masa molecular del octano y ya tienes los moles de octano. 414 00:24:59,849 --> 00:25:02,890 Esos moles de octano por el calor que has calculado de la reacción 415 00:25:02,890 --> 00:25:09,009 es el calor emitido en esta reacción química al quemar esos 60 litros. 416 00:25:09,950 --> 00:25:13,470 Esta tarea quiero que me la entreguéis a través del aula virtual. 417 00:25:13,890 --> 00:25:17,690 Crearé una tarea específicamente para esta tarea, para este ejercicio. 418 00:25:17,690 --> 00:25:19,849 buscad la tarea que voy a publicar 419 00:25:19,849 --> 00:25:21,309 a continuación de estos dos vídeos 420 00:25:21,309 --> 00:25:23,470 y os dejaré pues esta semana 421 00:25:23,470 --> 00:25:24,430 para hacerlo como mucho 422 00:25:24,430 --> 00:25:27,529 espero que no os den problemas, intentadlo 423 00:25:27,529 --> 00:25:29,849 y me entregáis algo, lo podéis entregar 424 00:25:29,849 --> 00:25:31,710 o bien haciéndolo en el 425 00:25:31,710 --> 00:25:33,450 cuaderno y luego sacando y subiendo una foto 426 00:25:33,450 --> 00:25:35,450 o bien pasándolo a ordenador 427 00:25:35,450 --> 00:25:37,250 y pasándolo a PDF 428 00:25:37,250 --> 00:25:39,210 y me subís un archivo, lo que queráis, ¿vale? 429 00:25:40,250 --> 00:25:41,369 chicos, espero que 430 00:25:41,369 --> 00:25:42,809 haya sido lo más claro posible 431 00:25:42,809 --> 00:25:44,849 y que se hayan entendido 432 00:25:44,849 --> 00:25:47,529 estos ejemplos y que seáis capaces 433 00:25:47,529 --> 00:25:49,849 todos de hacerme esta tarea, ¿de acuerdo? 434 00:25:50,630 --> 00:25:52,150 Venga, nos vemos. Un abrazo a todos.