Clase N°2 Termoquimica
Clase N°2 Termoquimica
Clase N°2 Termoquimica
Esta sencilla ilustración muestra que el calor asociado con determinado proceso,
como el trabajo, depende de cómo se lleve a cabo dicho proceso. Es importante
observar que sin importar el procedimiento que se utilice, el ΔU del sistema depende
de la suma de (q + w). Si cambiar la ruta del estado inicial al final incrementa el valor
de q, entonces esta acción disminuirá el valor de w en la misma cantidad y viceversa,
así que ΔU permanece sin cambio. En resumen, el calor y el trabajo no son funciones
de estado porque no son propiedades de un sistema. Se manifiestan sólo durante un
proceso (durante un cambio).
6.1 Cierto gas se expande de un volumen de 2.0 L a 6.0 L a temperatura constante.
Calcule el trabajo realizado por el gas si la expansión ocurre: a) contra el vacío y b)
contra una presión constante de 1.2 atm.
a) W = - P*ΔV = -0* ΔV =0
b) W = - P*ΔV = -1.2 atm (6.0 L -2.0 L) = -4.8 L . atm = 4.9*102 J
6.4 Calcule el cambio en la energía interna cuando 2 moles de CO se convierten en 2 moles de CO2 a
1 atm y 25°C.
2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g) ΔH= -566.0 kJ/mol = - 566000 J/mol
0
Calcular el Δ𝐻𝑟𝑥𝑛 usando los Δ𝐻𝑓0 de tablas de la siguiente reacción
Dato de problema Δ𝐻𝑓0 (C6H14(l) = -198.7
2 C6H14(l) + 19 O2(g) → 12 CO2(g) + 14 H2O(g)
0
Δ𝐻𝑟𝑥𝑛 = 12Δ𝐻𝑓0 (CO2(g) ) + 14Δ𝐻𝑓0 (H2O(g)) - 2Δ𝐻𝑓0 (C6H14(l) ) + 19Δ𝐻𝑓0 (O2(g))
0
Δ𝐻𝑟𝑥𝑛 = 12(−393.5 ) + 14 (−241.8) - 2 (−198.7) + 19 (0) = -7709.8 kJ
ΔH de reacción a estado estándar (Δ𝐻𝑟𝑥𝑛0 ) Método indirecto
6.6 Una muestra de 1.435 g de naftaleno (C10H8),, se quema en una bomba calorimétrica a V cte. Como
consecuencia, la T del agua se eleva de 20.288C a 25.958C. Si la capacidad calorífica de la bomba más
el agua fue de 10.17 kJ/°C, calcule el calor de combustión del C10H8 sobre una base molar, es decir,
encuentre el calor de combustión molar
qreaccion= - Ccalorimetro *ΔT = -(10.17 kJ/°C )*(25.958-20.288)°C =-57.66 kJ
6.7 Una granalla de Pb con una masa de 26.47 g a 89.98°C se colocó en un calorímetro a P cte de
capacidad calorífica despreciable que contenía 100.0 mL de agua. La T del agua se elevó de 22.50°C a
23.17°C. ¿Cuál es el calor específico de la granalla de Pb?
Calor ganado por agua = - calor perdido por Pb
100*4.184*(23.17-22.50) = - 26.47* sPb *(23.17-89.98)
sPb= 0.1585 J/g °C
6.8 Una muestra de 100 mL de HCl 0.500 M se mezcla con 100 mL de NaOH
0.500 M en un calorímetro a P cte de capacidad calorífica despreciable. La T
inicial de las disoluciones de HCl y NaOH es la misma, 22.50°C, y la T final de la
mezcla es de 25.86°C. Calcule el cambio de calor de la reacción de neutralización
sobre una base molar
qreaccion = - m*s *ΔT = -200*4.184*(25.86-22.50) = -2811.648 J = - 2.811 kJ
Como se hace reaccionar 0.0500 moles HCl y consumen completamente 0.0500
moles de NaOH para producir 0.0500 moles de H2O
−2.811
qreaccion = 0.0500 = - 56.22 kJ/ mol