Fisicoquímica - Paso 1

 

Fisicoquímica

Ejercicios:

Termoquímica - Ley de Hess

1. Determinar el valor de la entalpía para la reacción:
CaO(s)+SO3(g) - CaSO4(s)
A partir de los siguientes cambios de entalpía:
H2(g)+1/2O2(g) - H2O(l)                           H°=-300.0 kJ SO3(g)+H2O(l) - H2SO4(l)                       H°=-140.5 kJ H2SO4(l)+Ca(s) - CaSO4(s)+H2(g)       H°=-700.5 kJ
Ca(s)+1/2O2(g) - CaO(s)                            H°=-640.9 kJ

2. Determinar el valor de la entalpía para la reacción:
2N2(g)+5O2(g)
A partir de los siguientes cambios de entalpía:
H2(g)+1/2O2(g) - H2O(l)                                                  H°=-300.8 kJ
N2O5(g)+H2O(l) - 2HNO3(l)                                 H°=-100.6 kJ
1/2N2(g)+3/2O2(g)+1/2H2(g) - HNO3(l)          H°=-200.1 kJ 

Termoquímica – Calorimetría
3. Cuando 100 mL de una solución 0,5 M de nitrato de plata AgNO3 son mezclados con una solución 0,3 M de ácido clorhídrico HCl en un calorímetro a presión constante, el cambio de temperatura de la mezcla se incrementa desde 22 °C a 25 °C. La reacción química que está ocurriendo dentro del calorímetro es:
AgNO3 (ac) + HCl (ac) -> AgCl (s) + HNO3 (ac)

Con base en lo anterior, si se conoce que la capacidad calorífica del calorímetro es 600 J/°C determine la entalpía de reacción en kJ/mol AgNO3 asumiendo que las soluciones combinadas tienen una masa de 200 g y un calor específico de 4,18 J/g °C. 

 

4. En una fábrica de armamento, se están clasificando varias muestras de explosivos con base en la entalpía de combustión que desprende cada muestra. Para esto, se está utilizando una bomba calorimétrica a presión constante. La clasificación de las muestras es la siguiente: explosivo de bajo poder: H°<500 kj/mol de explosivo; explosivo de mediano poder 501<H°<700 kJ/mol de esplosivos y explosivo de alto poder H°>701 kj/mol de explosivo.

Si se realiza la combustión de 20 g de una muestra X desconocida cuyo peso molecular es 35 g/mol, se obtiene un cambio de temperatura de 10 °C a 100 °C. Se conoce que el equipo tiene una capacidad calorífica de 3 kJ/°C y alrededor de la bomba calorimétrica hay 800 g de agua cuya capacidad calorífica es 4,184 J/g °C. Con base en esto, calcule la entalpía de combustión de la sustancia e indique el tipo de explosivo que es de acuerdo con el resultado obtenido. 

 

5. Una muestra de aluminio de 40 g cuya capacidad calorífica es CpCu = 0,9 J/g K se sumerge en un calorímetro a presión constante que contiene 120 g de agua a una temperatura de 90 °C. Si después de un tiempo, la temperatura del agua se estabiliza en 84,3 °C y la presión es atmosférica; ¿cuál es la temperatura inicial de la muestra de cobre si se asume que todo el calor es absorbido por el agua cuya capacidad calorífica es 4,184 J/ g °C?