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Un problema di termochimica

Luisa mi chiede di calcolare i valori di ΔH per la combustione del glucosio e dell’acido stearico a T = 293,2 K e P = 1 atm, sapendo che il glucosio ΔEcomb. = - 673 kcal e che per l’acido stearico ΔEcomb. = - 2707,1 kcal.
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Luisa ha scritto:
 
Gentile prof., mi potrebbe aiutare a risolvere questi esercizi?
 
1) Sapendo che per la combustione del glucosio C6H12O6 ΔE = - 673 kcal e che per la combustione dell’acido stearico C18H36O2 ΔE = - 2707,1 kcal, calcolare i valori di ΔH per la combustione del glucosio e dell’acido stearico a T = 293,2 K e P = 1 atm.
 
2) La combustione di 1 mole di glucosio, C6H12O6 alla P = cost di 1 atm e T = 20°C, porta alla liberazione di 673 kcal. Calcolare ΔE per questo processo.
 
Ecco l’aiuto:
 
La relazione che lega ΔE e ΔH è ΔH = ΔE + PΔV; per rispondere ai quesiti è quindi necessario stabilire quanto vale il termine PΔV, che rappresenta il lavoro che compie un gas quando, sottoposto alla pressione costante P, si espande facendo aumentare il volume del sistema. È quindi necessario scrivere le equazioni di reazione e valutare se e quanto varia il volume del sistema durante la trasformazione.
1)     La reazione di combustione del glucosio e dell’acido stearico sono:
 
C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l)
 
C18H36O2(s) + 26O2(g) → 18CO2(g) + 18H2O(l)
 
Nella combustione del glucosio non c’è apprezzabile variazione di volume del sistema dato che la quantità in moli di reagenti gassosi, 6O2(g), che scompaiono è uguale alla quantità in moli di prodotti gassosi, 6CO2(g), che si formano. Pertanto ΔV = 0, PΔV = 0 e ΔH = ΔE = -673 kcal.
Nel caso dell’acido stearico, invece, scompaiono 26 mol di ossigeno gassoso e si formano soltanto 18 mol di diossido di carbonio gassoso; il volume del sistema, pertanto, diminuisce di una quantità pari al volume occupato da 8 moli di gas a P = 1 atm e T = 293,2 K. Applicando l’equazione di stato dei gas ideali si ricava V = 192,5 L, quindi ΔV = (VfinaleViniziale) = -192,5 L e PΔV = -192,5 L×atm. Convertendo tale risultato in kilocalorie si ottiene:
 
-192,5 L×atm×2,42×10-2 kcal/L×atm = -4,66 kcal
 
Passando al calcolo di ΔH si ha:
 
ΔH = ΔE + PΔV = - 2707,1 kcal – 4,66 kcal = -2711,8 kcal
 
2)     Questo esercizio è di fatto già stato discusso, come puoi verificare tu stessa se consideri che la temperatura di 20 °C corrisponde a 293,2 K e che il calore liberato dalla combustione a pressione costante corrisponde a ΔH = -673 kcal.

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