Blade4618
2023-04-18 21:39
Ciao a tutti,
scrivo per chiedervi aiuto con questo esercizio:
Devo calcolare il calore liberato dalla combustione con ossigeno puro di una miscela di gas, contenente il 34% di CH4, il 38% di H2, il 14% di CO e il 14% di CO2, che occupa un volume di 1 metro cubo, in condizioni standard. Conosco i valori di entalpia standard di formazione del metano (-79,4 kJ/mol), dell'acqua (-242 kJ/mol), del monossido di carbonio (-111 kJ/mol) e dell'anidride carbonica (-394 kJ/mol). Devo assumere comportamento di gas ideale.
Io ho ragionato in questo modo: innanzitutto ho pensato che l'anidride carbonica non contribuisca al calore totale, perché non brucia. Quindi ho scritto le tre reazioni di combustione, quelle del metano, dell'idrogeno e del monossido di carbonio, le ho bilanciate, e ho calcolato l'entalpia standard di ciascuna di esse a partire da quelle di formazione che mi venivano date:
CH4 + 2 O2 -> 2H2O + CO2
la cui entalpia è data da: -entalpia di formazione del metano + 2*(entalpia di formazione dell'acqua) + entalpia di formazione della CO2 = 79,4 - 2*242 + 394 = -798,6 kJ/mol
H2 + 1/2 O2 -> H2O
la cui entalpia è uguale all'entalpia di formazione dell'acqua: -242 kJ/mol
CO + 1/2 O2 -> CO2
la cui entalpia è data da: - entalpia di formazione della CO + entalpia di formazione del CO2 = -111+394 = -283 kJ/mol
Poi ho moltiplicato ciascuno dei tre valori di entalpia così ottenuti per le moli del gas corrispondente, che trovo usando la legge dei gas ideali moltiplicati per le percentuali della composizione, e ho sommato il tutto:
1 metro cubo = 1000 litri quindi n = PV/RT = 1atm*1000 l/(0,082*298 K) = 40,92 mol
moli di CH4 = 40,92*0,34 = 13,91 mol
moli di H2 = 40,92*0,34 = 15,55 mol
moli di CO = 40,92*0,14 = 5,73 mol
entalpia totale = -798,6*13,91-242*15,55-283*5,73 = 16493 kJ = 3936 kcal
Volevo chiedere conferma del procedimento, tra le soluzioni proposte (si tratta di un quesito a scelta multipla) c'era un valore di 3956 kcal quindi non sono sicuro che sia tutto giusto...
Grazie in anticipo per l'aiuto e mi scuso se ho ignorato delle convenzioni grafiche nella scrittura delle formule, sono nuovo del forum, accetto suggerimenti e correzioni!