TERMOQUÍMICA - EJERCICIOS

1- Los calores de combustión de eteno (C2H4) , carbono e hidrógeno son respectivamente, -1409 , -393,5 y –286 Kj/mol. Calcular el calor de formación del eteno, a partir de las siguientes ecuaciones:

C2H4(g) + 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) + 2 H2O (l)

C (graf) + O2 (g) → CO2 (g)

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (l)

Formación del eteno: 2 C(graf) + 2 H2 (g) → C2H4 (g)

2- Calcular el calor de combustión del benceno líquido (C6H6) , sabiendo que el Hf CO2 = -393,5 Kj/mol , Hf agua = -285,8 Kj/mol y ∆Hf benceno = 49,0 Kj/mol. Formular la ecuación correspondiente.

3- Cuando fermenta la glucosa se obtiene etanol y dióxido de carbono. Calcular la H de la fermentación de la glucosa. Datos : H comb. Glucosa = -2813 Kj/mol

H comb.etanol = -1367 Kj/mol C6H12O6 (s) → 2 C2H5OH (l) + 2 CO2 (g)

(Formular las ecuaciones de combustion de etanol y glucosa)

4- Calcular la variación de entalpia correspondiente a la descomposición térmica del carbonato cálcico teniendo los siguientes datos.

Datos : Hf CaCO3 = -1206,9 Kj/mol Hf CO2 = -393,5 Kj/mol HfCaO = -635,1 Kj/mol

CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)

5 - Calcula el calor de formación del óxido de zinc con los siguientes datos :

Zn (s) + ½ O2 (g) → ZnO (s) a) H2SO4 (ac) + Zn (s) ZnSO4(ac) + H2(g) H = -334,8 Kj/molb) O2 (g) + 2 H2 (g) 2 H2O (l) H = -570,98 Kj/molc) H2SO4(ac) + ZnO (s) ZnSO4(ac) + H2O (l) H = -211,17 Kj/mol

6 – Calcular la entalpía de formación del CS2 a partir de sus elementos constituyentes conociendo los siguientes datos:

C (graf) + 2 S (romb) → CS2 a) C (graf) + O2 (g) CO2 (g) H = - 381,5 Kjb) S (romb) + O2 (g) SO2 (g) H = - 296,1 Kjc) CS2 + 3 O2 (g ) CO2 (g) + 2 SO2 (g) H = - 1072,0 Kj

7 - Si la entalpía de formación de la hidracina es + 50,42 Kj/mol, calcular la entalpia de descomposición de acuerdo a la siguiente reacción :

3 N2H4 ( l ) 4 NH3 ( g ) + N2 (g )

Si la combustión de hidracina y de amoníaco producen ambas nitrógeno gas y agua líquida, plantear las ecuaciones correspondientes, calcular los H y determinar cuál es mejor combustible.

(Buscar los ∆Hf en las tablas)

8- Explicar si es o no espontánea la siguiente reacción a 250 °C y cómo influyen en la espontaneidad el H y el S.(utilizar tablas)

CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (l)

9 – Para una reacción el H = -52,4 Kj y el S = -278 j . Indicar explicando las razones y como influyen la entalpía y la entropia si la reacción es espontánea o no a 25°C.

10- Usando los siguientes datos : a) CH3OH (l) + 3/2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (l) H= -326 Kj b) C (graf) + O2 (g) CO2 (g) H= -373,5 Kj c) H2 (g) + ½ O2 (g) H2O (l) H= -285,8 Kj

Calcular el H para la reacción : C (graf) + 2 H2 (g) + ½ O2 (g) CH3OH (l)

11- La entalpía de combustión del propano es de -2220 Kj/mol mientras que la de benceno es de -3276 Kj/mol.

a)Plantea las ecuaciones termoquímicas correspondientes. b)Calcula la cantidad de calor desprendida al quemar un gramo de cada compuesto ¿Cuál es

mejor combustible? (utilizar tablas)

12- El compuesto gaseoso B5H9 arde espontáneamente en el aire con llama verde, formándose trióxido de diboro y agua. Conocidos los siguientes datos:

sustancia ∆Hºf (Kj/mol) B5H9 +62,8 B2O3 -1264 H2O -285,8

a) Plantea la ecuación termoquímica correspondiente a la combustión.b) Determina el cambio entálpico correspondiente.

13- Una muestra de 0,800g de cinta de magnesio se coloca en el recipienteDe una bomba calorimétrica, la cual se llena con oxígeno puro, a presión y se cierra. La bomba

calorimétrica contiene 1200g de agua. La temperatura inicial del sistema es de 19,3ºC. Cuando se provoca la reacción, el magnesio arde formando óxido de magnesio. Una vez finalizada la reacción la temperatura alcanzada es de 22,7ºC. Sabiendo que la capacidad calorífica del calorímetro es de 885,7j/ºC, determinar el calor de combustión del magnesio.

14- Se quema una muestra de 0,587 g de ácido láctico, CH3CHOHCOOH, en un calorímetro cuya capacidad calorífica es de 4,8 Kj/ºC. La temperatura aumente de 23,10ºC a 24,95ºC.

a) Plantea la ecuación correspondiente. b) Determina el calor de combustión del ácido láctico por gramo y por mol.

15- Para la siguiente reacción determinar: 2 SO2 (g) + O2 (g) → 2 SO3 (g) a) Variación de entalpía y de entropía a 298 K b) Utilizando los valores de a) calcular la energía libre de Gibas y determinar si la reacción es

espontánea o no a esa temperatura.

Sustancia ∆Hºf (Kj/mol) Sº (j/molK) SO2 (g) -296,9 248,5 SO3 (g) -395,2 256,2 O2 (g) 0 205,0

16- Con los siguientes datos : Al quemar dos moles de etano gas en abundante oxígeno se desprenden 3120 Kj. Al formarse un mol de dióxido de carbono a partir de carbono grafito y oxígeno se

desprenden 394 Kj Al formarse dos moles de agua líquida, a partir de hidrógeno gas y oxígeno gas se

desprenden 572 Kj.a) Plantea las ecuaciones balanceadas correspondientes para cada proceso.b) Determinar el ∆H de formación del etano gas.

17- Una muestra de 2,20g de un octano, al quemarse en una bomba calorimétrica, cuya capacidad calorífica total es de 11,66 Kj/ºC, produce un aumento de temperatura de 9,1ºC. Determinar el calor de combustión de dicho octano.

18- Una reacción es no espontánea a 298 K. El cambio de entropía de la reacción es de 121 J/K. a) Se trata de una reacción endo o exotérmica? b) ¿Cuál es el valor mínimo de variación de entalpía para dicha reacción a 298K?