Ejercicio resuelto de Ley de Hess · Química · Extremadura · 2026

Se tienen las siguientes ecuaciones termoquímicas:

$\text{C}_{(\text{grafito})} + \text{O}_{2(g)} \rightarrow \text{CO}_{2(g)} \qquad \Delta H = -393{,}8\ \text{kJ}$

$\text{H}_{2(g)} + \tfrac{1}{2}\,\text{O}_{2(g)} \rightarrow \text{H}_2\text{O}_{(l)} \qquad \Delta H = -285{,}8\ \text{kJ}$

$2\,\text{C}_2\text{H}_{6(g)} + 7\,\text{O}_{2(g)} \rightarrow 4\,\text{CO}_{2(g)} + 6\,\text{H}_2\text{O}_{(l)} \qquad \Delta H = -3119{,}6\ \text{kJ}$

a) Calcule la entalpía de formación estándar del etano. [1,25 puntos]

b) Averigüe la cantidad de calor, a presión constante, que se libera en la combustión de 150 gramos de etano. [1,25 puntos]

Datos: masas atómicas (u): H = 1; C = 12.

$\textbf{a) Calcule la entalpía de formación estándar del etano. [1,25 puntos]}$

La entalpía de formación del etano corresponde a la reacción en la que se obtiene un mol a partir de sus elementos en su forma más estable.

$2\,\text{C}_{(\text{grafito})}+3\,\text{H}_{2(g)}\longrightarrow \text{C}_2\text{H}_{6(g)} \qquad \Delta H_f^0=?$

Aplicamos la ley de Hess combinando las tres ecuaciones dadas. Antes conviene escribir la tercera por mol de etano, dividiéndola entre dos.

$\text{C}_2\text{H}_{6(g)}+\tfrac{7}{2}\,\text{O}_{2(g)}\longrightarrow 2\,\text{CO}_{2(g)}+3\,\text{H}_2\text{O}_{(l)} \qquad \Delta H_3'=\dfrac{-3119{,}6}{2}=-1559{,}8\ \text{kJ}$

La reacción de formación se obtiene sumando dos veces la primera, tres veces la segunda y la tercera invertida.

$\Delta H_f^0=2\,\Delta H_1+3\,\Delta H_2-\Delta H_3'$

$\Delta H_f^0=2(-393{,}8)+3(-285{,}8)-(-1559{,}8)$

$\Delta H_f^0=-787{,}6-857{,}4+1559{,}8=-85{,}2\ \text{kJ}\,\text{mol}^{-1}$

La entalpía de formación estándar del etano es $-85{,}2\ \text{kJ}\,\text{mol}^{-1}$; el signo negativo indica que su formación es exotérmica.

$\textbf{b) Averigüe la cantidad de calor, a presión constante, que se libera en la combustión de 150 gramos de etano. [1,25 puntos]}$

El calor a presión constante es la variación de entalpía, y la entalpía de combustión por mol es la del apartado anterior.

$M(\text{C}_2\text{H}_6)=2\cdot 12+6\cdot 1=30\ \text{g}\,\text{mol}^{-1}$

$n=\dfrac{150\ \text{g}}{30\ \text{g}\,\text{mol}^{-1}}=5\ \text{mol}$

$Q_p=n\cdot\Delta H_c=5\cdot(-1559{,}8)=-7799\ \text{kJ}$

Al quemar 150 gramos de etano se liberan 7799 kJ; el signo negativo indica que el proceso cede calor al entorno.