Ejercicio resuelto de Entalpía · Química · Asturias · 2026

a) Calcule, a $298{,}15\ \text{K}$, la entalpía estándar de reacción, $\Delta_{\text{r}}H^{\circ}$, correspondiente a la combustión del propano. [2 puntos]

b) Indique, razonadamente, si la reacción es exotérmica o endotérmica. [0,5 puntos]

Datos:

	$\text{CO}_2(\text{g})$	$\text{H}_2\text{O(l)}$	$\text{C}_3\text{H}_8(\text{g})$ $\Delta_{\text{f}}H^{\circ}(298{,}15\ \text{K})/(\text{kJ}\,\text{mol}^{-1})$	$-393{,}1$	$-285{,}5$	$-103{,}8$

$\textbf{a) Calcule, a 298,15 K, la entalpía estándar de reacción correspondiente a la combustión del propano. [2 puntos]}$

Lo primero es escribir y ajustar la reacción de combustión. El propano es $\text{C}_3\text{H}_8$, y al arder completamente da dióxido de carbono y agua, que a 298 K es líquida:

$\text{C}_3\text{H}_8(\text{g})+5\,\text{O}_2(\text{g})\longrightarrow 3\,\text{CO}_2(\text{g})+4\,\text{H}_2\text{O(l)}$

Se comprueba el ajuste: 3 C, 8 H y 10 O a cada lado.

La entalpía de reacción se obtiene aplicando la ley de Hess con las entalpías de formación, restando las de los reactivos a las de los productos y sin olvidar los coeficientes estequiométricos:

$\Delta_{\text{r}}H^{\circ}=\sum n_{\text{p}}\Delta_{\text{f}}H^{\circ}(\text{productos})-\sum n_{\text{r}}\Delta_{\text{f}}H^{\circ}(\text{reactivos})$

$\Delta_{\text{r}}H^{\circ}=\big[3\cdot(-393{,}1)+4\cdot(-285{,}5)\big]-\big[1\cdot(-103{,}8)+5\cdot0\big]$

Nótese que la entalpía de formación del oxígeno es nula por ser un elemento en su forma más estable.

$\Delta_{\text{r}}H^{\circ}=\big[-1179{,}3-1142{,}0\big]+103{,}8=-2321{,}3+103{,}8$

$\Delta_{\text{r}}H^{\circ}=-2217{,}5\ \text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$

La combustión de un mol de propano libera $2217{,}5\ \text{kJ}$.

$\textbf{b) Indique, razonadamente, si la reacción es exotérmica o endotérmica. [0,5 puntos]}$

La reacción es claramente $\textbf{exotérmica}$, porque $\Delta_{\text{r}}H^{\circ}<0$: el sistema cede calor al entorno, que es lo que significa un incremento de entalpía negativo a presión constante.

Era de esperar sin hacer ningún cálculo. Toda combustión completa de un hidrocarburo es exotérmica: los enlaces que se forman —los dobles $\text{C=O}$ del dióxido de carbono y los $\text{O-H}$ del agua— son más fuertes que los que se rompen, los $\text{C-C}$, $\text{C-H}$ y $\text{O=O}$ de los reactivos. De hecho es justamente esa energía liberada la que hace del propano un combustible doméstico.