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TERMOQUÍMICA.

TERMOQU MICA. Primer principio. Calor a presi n y volumen constante. a) Primer principio de la Termodin mica. b) Qv y Qp; relaci n entre ambas.. En un recipiente cerrado a volumen constante tiene lugar una reacci n qu mica. a) Con qu variable termodin mica se identifica el calor intercambiado con el entorno? b) Cu l es el trabajo desarrollado por el sistema? . Decide si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) En cualquier reacci n qu mica U < H. b) El trabajo es una funci n de estado. c) El valor de H de un proceso depende de si ste se realiza a presi n o a volumen constante.

TERMOQUÍMICA. Primer principio. Calor a presión y volumen constante. 1.- a) Primer principio de la Termodinámica.b) Q v y Q p; relación entre ambas. 2.- En un recipiente cerrado a volumen constante tiene lugar una reacción química.

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1 TERMOQU MICA. Primer principio. Calor a presi n y volumen constante. a) Primer principio de la Termodin mica. b) Qv y Qp; relaci n entre ambas.. En un recipiente cerrado a volumen constante tiene lugar una reacci n qu mica. a) Con qu variable termodin mica se identifica el calor intercambiado con el entorno? b) Cu l es el trabajo desarrollado por el sistema? . Decide si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) En cualquier reacci n qu mica U < H. b) El trabajo es una funci n de estado. c) El valor de H de un proceso depende de si ste se realiza a presi n o a volumen constante.

2 D) U y H son funciones de estado.. Un sistema realiza un trabajo de 150 J sobre el entorno y absorbe 80 J de calor. Halla la variaci n de energ a interna del sistema.. Al quemarse la gasolina en un cilindro del motor de un coche se liberan 120 kJ. Si el trabajo realizado por los gases producidos en la combusti n es de 50 kJ, calcula cu nto valdr la variaci n de energ a interna del sistema.. Qu variaci n de energ a interna se produce al transformarse 100 g de agua a 25 C. en vapor a 100 C a la presi n constante de 1 atm = 101300 Pa? Datos: ce(agua) 4180 J kg 1 C 1; Lv = 2257 kJ kg-1.

3 R = 8,31 J mol 1 K 1; d(agua) = 1000 kg m 3.. Quemamos 25 g de octano (l quido) a volumen constante a 25 C desprendi ndose 1200 kJ. Cu l ser U y H en la combusti n de 3 moles de octano a 25 C? . Introducimos dos gases en un recipiente a presi n constante. Al producirse la reacci n entre ambos se liberan 185 kJ, al tiempo que se realiza un trabajo del entorno sobre el sistema de 100 kJ. Cu nto variar la energ a interna y la entalp a del sistema.. Calor de formaci n y de reacci n. Durante la combusti n de 1 mol de tomos de azufre en condiciones est ndar se desprenden 296,8 kJ y durante la combusti n de 1 mol de sulfuro de hidr geno 560.

4 KJ. Con estos datos determina la variaci n de entalp a que se produce en el proceso: 2 H2S (g) + SO2 (g) 2 H2O (l) + 3 S (s).. Dadas las entalp as est ndar de formaci n: Hof [CO (g)] = 110,5 kJ/mol;. Hof [CO2(g)] = 393,5 kJ/mol. Hallar la entalp a de la siguiente reacci n: CO (g) + O2 (g) CO2 (g) . Calcula el calor de formaci n a presi n constante del CH3 COOH (l) ( cido ac tico) si conoces que los calores de combusti n del C (s), H2 (g) y CH3 COOH) (l) son respectivamente 393,13, 285,9 y 870,7 kJ/mol.. Calcula el calor de formaci n del cido metanoico (HCOOH), a partir de los siguientes calores de reacci n: C (s) + O2 (g) CO (g); H = 110,4 kJ.

5 H2 (g) + O2 (g) H2O (l); H = 285,5 kJ. CO (g) + O2 (g) CO2 (g); H = 283,0 kJ. HCOOH(l) + O2 (g) H2O(l) + CO2(g); H = 259,6 kJ . Calcula el calor de formaci n a presi n constante del metano (g) (CH4) a partir de los calores de combusti n del C (s), H2 (g) y CH4 (g) cuyos valores son respectivamente -393,5, -285,9 y -890,4 kJ/mol.. Para la fabricaci n industrial de cido n trico, la reacci n de partida es la oxidaci n del amoniaco: 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) 6 H2O (g) + 4 NO (g). Calcular H0reacci n. Datos: H0f (kJ/mol): NH3: 46,2; H2O: 241,8; NO: +90,4 (pasctr).

6 En una f brica de cemento es necesario aportar al horno 3300 kJ por cada kilogramo de producto. La energ a se obtiene por combusti n de gas natural (que se considerar metano puro) con aire. Se pide: a) Formule y ajuste la reacci n de combusti n del gas natural. b) Determine el calor de la combusti n completa del gas natural c) Calcule, por tonelada de cemento producido, la cantidad necesaria del gas natural expresada en kg. d) Cuantos metros c bicos de aire medidos a 1atm y 25 C. ser n necesarios para la combusti n completa de la cantidad de gas natural del apartado e) Considere que la combusti n del gas natural se realiza en condiciones est ndar y que el aire contiene un 21% en volumen de oxigeno.

7 H f : metano: . 74,8kJ/mol; CO2: 393,5kJ/mol y H2O: 285,8kJ/mol R = 0,082 atm l/mol K ; Masas at micas: C=12, H=1, O=16. (Ejercicio de Selectividad. Madrid Septiembre 1998).. a) Formule la reacci n de formaci n del etanol. b) Calcule la entalp a de formaci n del etanol en condiciones est ndar, sabiendo que la entalp a de combusti n del etanol es 29,69 kJ/g, la entalp a de formaci n del di xido de carbono es 393,34 kJ/mol y la entalp a de formaci n del agua l quida es 285 kJ/mol c) Interprete el resultado num rico obtenido en cuanto a su signo. Masas at micas: C=12, H=1, O=16.

8 (Ejercicio de Selectividad. Madrid Previo 1998) . Calcule a) El calor de hidrataci n de la cal viva. b) El calor desprendido cuando se apaga, a adiendo suficiente cantidad de agua, una tonelada de cal viva. DATOS: Hf H2O(l) = -285,5 kJ/mol; Hf CaO(s) = -634,9 kJ/mol; Hf Ca(OH)2= -985,6 kJ/mol. Masas at micas Ca = 40; O = 16. (Ejercicio de Selectividad. Madrid Septiembre 1997).. Energ a de enlace. a) Define la magnitud denominada energ a de enlace. b) Cu l es la unidad internacional en que se mide la energ a de enlace? c) C mo se puede calcular la entalp a de una reacci n determinada si disponemos de una tabla de valores de energ a de enlace?

9 D) C mo se explica que la entalp a de enlace C=C no alcance el doble del valor de la entalp a del enlace C C? (Cuesti n Selectividad Madrid Previo 2000) . Determina la entalp a normal de formaci n del metano, con lo siguientes datos: H0sublimaci n [C(g)] =716,7 kJ/mol; Eenlace [H H] = 436,4 kJ/mol; Eenlace [C H] =. 415,3 kJ/mol.. Calcula la entalp a de hidrogenaci n del Energ as medias de enlace (kJ/mol). etileno para formar etano, seg n la Enlace Energ a Enlace Energ a reacci n: CH2=CH2 + H2 CH3 CH3 a H H 436 C=C 610. partir de los datos de la tabla adjunta.

10 C H 415 C=N 615. A partir de las energ as de enlace (Ee) C C 347 C N 285. (C-H) = 415,3 kJ/mol; (Cl-Cl) = C O 352 O=O 494. 243,8 kJ/mol; (C-Cl) = 327,8 kJ/mol; y (Cl-H) = 432,4 kJ/mol, determinar la entalp a normal de reacci n del proceso: CH4(g)+. Cl2(g) CH3Cl(g) + HCl(g) . A 25 C y 1 atm sfera de presi n, el calor de formaci n del bromuro de hidr geno es de 36,2 kJ/mol. Calcule el calor de disociaci n del HBr en sus tomos constituyentes sabiendo que en las condiciones se aladas, los calores de disociaci n del H2 (g) y del Br2 (g) son respectivamente, 435,6 y 193,28 kJ/mol.


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