Ejercicio de entalpía: la combustión del metano

Las reacciones químicas no solo transforman la materia, también liberan o absorben energía. En este ejercicio calcularemos el cambio de entalpía (ΔH) en la combustión del metano, un ejemplo clásico de reacción exotérmica.

Enunciado

• Calcular ΔH de la combustión del metano:

CH₄ + 2O₂ →CO₂ + 2H₂O_(l)

Datos típicos de entalpías de formación

• CH₄(g): ΔHºf ≈ -74,8 kJ/mol
• O₂(g): ΔHºf ≈ 0 kJ/mol
• CO₂(g): ΔHºf ≈ -393,5 kJ/mol
• H₂O(l): ΔHºf ≈ -285,8 kJ/mol

Cálculo

• Fórmula:

ΔH_rxn = ∑ ΔHºf (productos) – ∑ ΔHºf (reactivos)

• solución:

ΔH_rxn = [-393,5 + 2(-285,8)] – [-74,8 + 2(0)]

ΔH_rxn = [-393,5 – 571,6] – [-74,8] = -965,1 + 74,8 ≈ -890,3 kJ/mol

 

Tabla de componentes

Sustancia	Coeficiente	ΔHf° (kJ/mol)	Aporte
CO₂(g)	1	-393,5	-393,5
H₂O(l)	2	-285,8	-571,6
CH₄(g)	1	-74,8	+74,8 (se resta)
O₂(g)	2	0,0	0,0

Conclusión

• Resultado: ΔH ≈ -890 kJ/mol → reacción exotérmica.
• Idea clave: Las combustiones liberan energía; el signo negativo indica liberación de calor.