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Il calore sviluppato dalla combustione di CO

Uno studente mi chiede chiarimenti in merito al calcolo del calore sviluppato dalla combustione di 2,20 m3 di monossido di carbonio a condizioni standard.
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Uno studente ha scritto: La ringrazio per il problema con l'equazione di Nernst. Volevo chiedere qualche chiarimento su un altro problema, se possibile. Calcolare il calore standard sviluppato dalla combustione di 2,20 m3 di monossido di carbonio con formazione di diossido a pressione 1,00 atm e t = 25 °C sapendo che le entalpie standard di formazione del monossido e del diossido sono -26,4 kcal/mol e -96,0 kcal/mol. Ciò che penso di fare è:
  1. cambio kcal/mol in kJ/mol moltiplicando i dati per 4,187 kJ
  2. calcolo ΔH reazione = somma ΔH dei prodotti per coeff. stechiom. - somma ΔH dei reagenti per coeff. stechiom. servendomi dalla reazione CO + ½O2 = CO2
  3. per calcolare la quantità di calore sviluppato utilizzo q = n · ΔH reazione, ma ho bisogno di n.  
La mia domanda è: come trovare n? Servendomi dalla legge dei gas PV = nRT con n = PV/RT? Mi viene un numero grande e non sono sicuro che sia giusto. Rispondo così: A parte qualche imprecisione nelle indicazioni, la via risolutiva che mi proponi è corretta. Non essendo richiesto un risultato espresso in kJ, lo si può lasciare espresso pure in kcal; per quanto riguarda la sua entità, non preoccuparti se esso è grande: l’importante è che il risultato derivi da un percorso logico e dalla corretta applicazione delle leggi chimico-fisiche. Poiché alle condizioni indicate il monossido di carbonio è effettivamente un gas, è sensato applicare l’equazione di stato dei gas ideali; devi soltanto ricordare che il risultato che ottieni è approssimato in quanto non è scontato che il monossido di carbonio si comporti esattamente come un gas ideale. In mancanza di indicazioni al riguardo è comunque legittimo seguire questa via. I calcoli in dettaglio, con le indicazioni appropriate, sono questi:

Δreazione = ΣΔf. prodotti – ΣΔf. reagenti

Δreazione = ΔH°f. CO2(g) - (ΔH°f. O2(g) + ΔH°f. CO(g)) = 1 molCO2 · (-96,0 kcal/mol) – 1/2 molO2 · 0 kcal/mol - 1 molCO · (-26,4 kcal/mol) = -69,6 kcal

n CO = PV/RT = (1,00atm · 2200L) / (0,0821L atm/K mol · 298K) = 89,92 mol

calore sviluppato da 1 mol CO = qmolare = - Δreazione = 69,6 kcal/mol CO

q = n CO · qmolare = 89,92 mol CO · 69,6 kcal/mol CO = 6258 kcal

In conclusione, il calore standard sviluppato dalla combustione di 2,20 m3 di monossido di carbonio, espresso con il corretto numero di cifre significative, è 6,26·103 kcal.  

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