Calores de combustión para alcanos

los arcanos no son muy reactivos pero pueden participar en reacciones de combustión si hacemos reaccionar metano con oxígeno obtenemos dióxido de carbono y agua siempre en las reacciones de combustión obtenemos co2 y h2o como productos el delta h 0 para esta reacción este menos 800 90 kilos por cada molde metano eso significa que al quemar un molde metano generamos 890 kilos de calor entonces esta es una reacción exotérmica se libera calor el calor o entalpía de combustión es el calor liberado en la combustión completa de un molde sustancia que en este caso es el metano ahora veamos el hexano dibujaré la estructura por aquí tenemos 6 carbonos y observen que tenemos estos grupos de h3 que corresponden a estos y después tenemos 4 grupos ch 2 1 2 3 y 4 4 tenemos cuatro grupos ch 2 en el hexano y aquí tenemos el calor de combustión que es el cambio negativo de entalpía - delta h 0 kilo jules por mol entonces para el hexano el calor de combustión es de 4 mil 163 kilos por cada molde hexano quemado y que pasa con el etano bueno aquí aumentamos un grupo ch2 pasamos de 4 en el hexano a cinco grupos de h2 en el etano si tenemos 5 grupos ch todos el calor de combustión aumenta se libera más calor entonces si aumentamos en de carbonos aumenta el calor de combustión ahora al aumentar un grupo ch todos el calor de combustión cambia de 4.163 a 4.817 así que hay una diferencia de 654 kilos jules y esto continúa cuando pasamos al octano aquí tenemos seis grupos de h2 y el calor de combustión aumenta a cinco mil 471 y los jules formol la diferencia también es de 654 kilos jules entonces si pasamos al no nano que tiene siete grupos ch todos podemos calcular el calor de combustión simplemente agregando 654 a cinco mil 471 entonces cinco mil 471 mil 654 es igual a 5 aquí tenemos 12 nos queda 1 esto da 11 y nos queda 6 6.125 el calor de combustión es de 6 mil 125 kilos por cada molde no nano el calor de combustión es muy útil cuando queremos comparar la estabilidad de los isómeros por ejemplo aquí tenemos 3 isómeros que son octanos 2 metil etanol y 22 de metilhexanamina molecular de 8 h 18 y si a cualquiera de estos lo hacemos reaccionar con otros sabemos que los productos serán co2 y h2o más h2o vamos a balancear la reacción tenemos 8 carbonos del lado izquierdo así que ponemos un 8 del lado derecho pues tenemos 18 hidrógenos del lado izquierdo y para tener 18 del lado derecho simplemente ponemos un 9 porque 9 por todos es igual a 18 hidrógenos ahora vamos con los oxígenos del lado derecho tenemos 8 por 2 que es igual a 16 oxígenos más 9 oxígenos que tenemos en el agua en total tenemos 25 oxígenos del lado derecho así que necesitamos 25 oxígenos del lado izquierdo supongamos que no tenemos este 2 así que solo pondríamos 25 pero como si tenemos un 2 dividimos 25 entre 2 entonces de este lado tenemos un molde de 8 h 18 y necesitamos 25 entre dos moles de oxígeno para completar la reacción ahora que ya tenemos nuestra reacción balanceada necesitamos comparar los valores de combustión del octano 2 metano y 22 y metil ex zanon para saber cuál es más estable aquí tenemos un diagrama de energía de nuestros isómeros del lado izquierdo tenemos la energía o calor todos éstos isómeros pueden producir los mismos productos 802 + 9 h2o y hay un nivel de energía asociado con estos productos podemos decir que corresponde a este pero analicemos el calor de combustión para cada uno de los isómeros el octano tiene un calor de combustión de 5 mil 471 kilos jules por mol entonces esta es la energía del octano ahora vamos con el 2 metil hepta no esta es la energía de nuestros productos y la energía para el 2 metil eta no esté aproximadamente 5 mil 466 kilos por mol esa es la energía que se libera al quemar dos metí lenta no y como la energía de los productos es la misma observen que tenemos un calor de combustión más pequeño significa que el nivel de energía para el 2 metil hepta no es menor que para el octano finalmente veamos el 22 dimetil hexano este es el nivel de energía de nuestros productos y el calor de combustión es de 5 mil 458 kilos por mol esa es la energía que se libera al quemar un molde 2,2 dimetil hexano este es el calor de combustión más pequeño la energía es menor ahora comparemos la estabilidad de los isómeros a mayor energía menos estable es el compuesto entonces como el octano tiene el valor más alto de energía es el menos estable este es el menos estable de los 3 por otro lado a menor energía más estable es un compuesto así que el 22 dimetil hexano es el y somero más estable de los tres más estable y ahora podemos pensar en tendencias observen que cuando pasamos de octano a 2 metano y de ahí a 22 dimetil hexano estamos aumentando las ramificaciones aumenta la ramificación y qué pasa con el calor de combustión bueno si definimos el calor de combustión como el cambio negativo de entalpía el calor de combustión disminuye de 5 mil 471 a 5 mil 466 a 5 mil 458 entonces disminuye el calor de combustión y qué me dicen de la estabilidad observen que la estabilidad aumenta conforme aumentamos las ramificaciones entonces si aumenta la ramificación eso significa que aumenta la estabilidad de un compuesto así que es importante que sepan analizar los calores de combustión a menor energía más estable es el compuesto entonces el compuesto que tiene la energía de combustión más alta es el menos estable y el compuesto con la energía de combustión más baja es el más estable así que los alcanos ramificados tienen menor energía son más estables que los arcanos lineales