Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 1 TERMOQUÍMICA

Σχετικά έγγραφα
Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 1 TERMOQUÍMICA

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 1 TERMOQUÍMICA

EQUILIBRIO QUÍMICO. 2 HI (g)

Química P.A.U. EQUILIBRIO QUÍMICO 1 EQUILIBRIO QUÍMICO

EXERCICIOS DE REFORZO: RECTAS E PLANOS

Química P.A.U. ÁCIDOS E BASES 1 ÁCIDOS E BASES

Química 2º Bacharelato Equilibrio químico 11/02/08

Química P.A.U. EQUILIBRIO QUÍMICO 1 EQUILIBRIO QUÍMICO

Tema: Enerxía 01/02/06 DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUÍMICA

Química P.A.U. ÁCIDOS E BASES 1 ÁCIDOS E BASES

VIII. ESPAZO EUCLÍDEO TRIDIMENSIONAL: Ángulos, perpendicularidade de rectas e planos

Química 2º Bacharelato Cálculos elementais e Termoquímica 14/01/08

PAU XUÑO QUÍMICA Cualificación: O alumno elixirá UNHA das dúas opcións. Cada pregunta cualificarase con 2 puntos. OPCIÓN A

Química P.A.U. ÁCIDOS E BASES 1 ÁCIDOS E BASES

PAU XUÑO 2011 MATEMÁTICAS II

CÁLCULOS NUMÉRICOS ELEMENTAIS EN QUÍMICA

2. Chemical Thermodynamics and Energetics - I

EXERCICIOS DE ÁLXEBRA. PAU GALICIA

EXERCICIOS AUTOAVALIABLES: RECTAS E PLANOS. 3. Cal é o vector de posición da orixe de coordenadas O? Cales son as coordenadas do punto O?

Química P.A.U. ÁCIDOS E BASES 1 ÁCIDOS E BASES

Física P.A.U. VIBRACIÓNS E ONDAS 1 VIBRACIÓNS E ONDAS

PAU XUÑO 2010 MATEMÁTICAS II

Θερμοχημεία Κεφάλαιο 2 ο

CRITERIOS DE AVALIACIÓN. QUÍMICA (Cód. 27)

EQUILIBRIO QUÍMICO PROBLEMAS FASE GAS

QUÍMICA EXERCICIOS RESOLTOS. Segundo Curso de Bacharelato. Manuela Domínguez Real

Tema 3. Espazos métricos. Topoloxía Xeral,

Procedementos operatorios de unións non soldadas

Física P.A.U. ELECTROMAGNETISMO 1 ELECTROMAGNETISMO. F = m a

Código: 27 PAU XUÑO 2012 QUÍMICA OPCIÓN A OPCIÓN B

PAU SETEMBRO QUÍMICA Cualificación: O alumno elixirá UNHA das dúas opcións. Cada pregunta cualificarase con 2 puntos.

ln x, d) y = (3x 5 5x 2 + 7) 8 x

PAU XUÑO QUÍMICA Cualificación: O alumno elixirá UNHA das dúas opcións. Cada pregunta cualificarase con 2 puntos. OPCIÓN A

ΤΕΣΤ ΧΗΜΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ (Τ.5.1Α).1Α)

Química P.A.U. ELECTROQUÍMICA 1 ELECTROQUÍMICA

PAU XUÑO 2012 MATEMÁTICAS II

Exercicios das PAAU clasificados por temas

Física P.A.U. VIBRACIÓNS E ONDAS 1 VIBRACIÓNS E ONDAS

2.1. Η χηµική ενέργεια οφείλεται:

PAU SETEMBRO 2014 OPCIÓN A

ESTRUTURA ATÓMICA E CLASIFICACIÓN PERIÓDICA DOS ELEMENTOS

TEMA 5. O EQUILIBRIO QUÍMICO

PAU XUÑO 2014 QUÍMICA. Cualificación: O alumno elixirá UNHA das dúas opcións. Cada pregunta cualificarase con 2 puntos. OPCIÓN A

21/5/2008. Θερµοχηµεία

CaO(s) + CO 2 (g) CaCO 3 (g)

Proba de Avaliación do Bacharelato para o Acceso á Universidade XUÑO 2018

Física P.A.U. ÓPTICA 1 ÓPTICA

1.Θερμοχημεία. Η έννοια της ενθαλπίας

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Τετάρτη 18 Απριλίου 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΗΛΙΑΣΚΟΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ. Γενικής Παιδείας Χημεία Α Λυκείου ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΥΨΗΛΟΥ ΕΠΙΠΕΔΟΥ. Επιμέλεια: ΒΑΣΙΛΗΣ ΛΟΓΟΘΕΤΗΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

Química prácticas (selectividad)

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΕΜΠΤΗ 7 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ: ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

ΧΗΜΕΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4

TRIGONOMETRIA. hipotenusa L 2. hipotenusa

Eletromagnetismo. Johny Carvalho Silva Universidade Federal do Rio Grande Instituto de Matemática, Física e Estatística. ...:: Solução ::...

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2019 Β ΦΑΣΗ

5. ΘΕΡΜΟΧΗΜΕΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ

PAU. Código: 27 SETEMBRO QUÍMICA Cualifficafición: O alumno elixirá UNHA das dúas opcións. Cada pregunta cualifcarase con 2 puntos.

Física P.A.U. ÓPTICA 1 ÓPTICA

Química P.A.U. ELECTROQUÍMICA 1 ELECTROQUÍMICA

2ο Σύνολο Ασκήσεων. Λύσεις 6C + 7H 2 C 6 H H διαφορά στο θερμικό περιεχόμενο των προϊόντων και των αντιδρώντων καλείται

PAU XUÑO 2013 QUÍMICA OPCIÓN A

Ventiladores helicoidales murales o tubulares, versión PL equipados con hélice de plástico y versión AL equipados con hélice de aluminio.

VALORACIÓN DOS RESULTADOS DAS PAU DE QUÍMICA (ENQUISAS RESPONDIDAS POLOS CORRECTORES/AS DA MATERIA) XUÑO 2011

..,..,.. ! " # $ % #! & %

Ano 2018 FÍSICA. SOL:a...máx. 1,00 Un son grave ten baixa frecuencia, polo que a súa lonxitude de onda é maior.

PAU. Código: 27 SETEMBRO QUÍMICA Cualifficafición: O alumno elixirá UNHA das dúas opcións. Cada pregunta cualifcarase con 2 puntos.

1. Arrhenius. Ion equilibrium. ก - (Acid- Base) 2. Bronsted-Lowry *** ก - (conjugate acid-base pairs) HCl (aq) H + (aq) + Cl - (aq)

γ) Βa(ΟΗ) 2 (aq) + ΗBr(aq)

2.2 Θερμιδόμετρι α- Νό μόι Θερμόχήμει ας

rs r r â t át r st tíst Ó P ã t r r r â

PROBLEMAS DE SELECTIVIDADE: EQUILIBRIO QUÍMICO

PAU XUÑO 2016 QUÍMICA OPCIÓN A

Física e Química 4º ESO

Κων/νος Θέος 1

Ασκήσεις Προβλήματα. Μετρήσεις Μονάδες Γνωρίσματα της Ύλης

PAU XUÑO 2011 QUÍMICA OPCIÓN A

Física P.A.U. GRAVITACIÓN 1 GRAVITACIÓN

A circunferencia e o círculo

Parte científico-técnica TECNOLOXÍA [CM.PC.002]

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ÄÉÁÍüÇÓÇ

A.1 mol H 2 O(g) 1 572kJ B.1 mol H 2 0(l) 2 120KJ Γ.0,5mol H 2 O(g) 3 240KJ Δ. 2mol Η 2 0(1) KJ 5-572KJ

ΜΑΞΙΜΟΣ ΚΟΤΕΛΙΔΑΣ. β) Να βρεθεί σε ποια οµάδα και σε ποια περίοδο του Περιοδικού Πίνακα ανήκουν.

SOLUCIONES DE LAS ACTIVIDADES Págs. 101 a 119

ΧΗΜΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ, ΕΝΘΑΛΠΙΑ

PAU XUÑO 2016 QUÍMICA

A proba constará de vinte cuestións tipo test. As cuestións tipo test teñen tres posibles respostas, das que soamente unha é correcta.

PAU XUÑO 2011 MATEMÁTICAS II

ΧΗΜΕΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. Θερμοχημεία, είναι ο κλάδος της χημείας που μελετά τις μεταβολές ενέργειας που συνοδεύουν τις χημικές αντιδράσεις.

Στόχοι. Θεωρητικές Επισηµάνσεις

Θερμόχήμεία Κεφάλαιό 2 ό

Química P.A.U. EQUILIBRIO QUÍMICO 1 EQUILIBRIO QUÍMICO. Datos Cifras significativas: 3 Gas: Volume V = 2,00 dm³. Ecuación de estado dos gases ideais

ΠΑΓΚΥΠΡΙΑ ΕΝΩΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΠΡΙΝ ΑΡΧΙΣΕΤΕ ΝΑ ΓΡΑΦΕΤΕ ΝΑ ΜΕΛΕΤΗΣΕΤΕ ΜΕ ΠΡΟΣΟΧΗ ΤΙΣ ΓΕΝΙΚΕΣ ΟΔΗΓΙΕΣ ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΟΥΝ:

ùÿ+þþ ù,þ þúï üÿ ù,þù þþüÿù

Expresións alxébricas

ΧΗΜΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ I (Ar, Mr, mol, N A, V m, νόμοι αερίων)

PÁGINA 106 PÁGINA a) sen 30 = 1/2 b) cos 120 = 1/2. c) tg 135 = 1 d) cos 45 = PÁGINA 109

CALCULOS ELEMENTAIS EN QUIMICA. (I)

Transcript:

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 1 TERMOQUÍMICA PROBLEMAS TERMOQUÍMICA 1. O aftaleo (C 10H 8) é u composto aromático sólido que se vede para combater a couza. A combustió completa deste composto para producir CO 2(g) e H 2O(l) a 25 C e 1 atm (101,3 kpa) desprede 5154 kj mol -1. a) Escribe as reacciós de formació do aftaleo e a reacció de combustió. b) Calcula a etalpía estádar de formació do aftaleo e iterprete o seu sigo. Datos: H f (CO 2(g)) = -393,5 kj mol -1 ; H f (H 2O(l)) = -285,8 kj mol -1 (P.AU. Xuño 14) Rta.: b) H f º(C 10 H 8 ) = 75,8 kj/mol C 10 H 8 Datos Cifras sigificativas: 4 C 10 H 8 (s) + 12 O 2 (g) 10 CO 2 (g) + 4 H 2 O(l) C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) Etalpía de formació do aftaleo H f º(C 10 H 8 ) a) Ecuació de combustió do aftaleo: C 10 H 8 (s) + 12 O 2 (g) 10 CO 2 (g) + 4 H 2 O(l) H c º = -5154 kj/mol H c º(C 10 H 8 ) = -5154 kj/mol H f º(CO 2 ) = -393,5 kj/mol H f º(H 2 O) = -285,8 kj/mol A ecuació de combustió do carboo sólido (grafito) coicide coa ecuació de formació do CO 2 (g). de formació: 10 C(s) + 4 H 2 (g) C 10 H 8 (s) H f º(C 10 H 8 ) C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) H f º(CO 2 ) = -393,5 kj/mol H f º(H 2 O) = -285,5 kj/mol b) Pola lei de Hess, H c º(C 10 H 8 ) = 10 H f º(CO 2 ) + 4 H f º(H 2 O) ( H f º(C 10 H 8 ) + 12 H f º(O 2 ) ) -5154 [kj] = (10 [mol CO 2 ] ( 393,5 [kj/mol CO 2 ] + 4 [mol H 2 O] (-285,8 [kj/mol H 2 O])) ( H f º(C 10 H 8 )) H f º(C 10 H 8 ) = 75,8 kj/mol C 10 H 8 O sigo positivo idica que a reacció de formació é edotérmica. 2. A etalpía de formació do tolueo gas (C 7H 8) é de 49,95 kj/mol e as etalpías de formació do CO 2(g) e do H 2O(l) so, respectivamete, 393,14 e 285,56 kj/mol. a) Calcule a etalpía de combustió do tolueo, gas. b) Catos kj se desprede a combustió completa de 23 g de tolueo? (P.AU. Set. 07) Rta.: a) DH c º = 3 944,17 kj/mol b) Q = 985 kj

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 2 Datos Cifras sigificativas: 5 7 C(grafito) + 4 H 2 (g) C 7 H 8 (g) H f º(C 7 H 8 ) = +49,95 kj/mol H f º(CO 2 ) = 393,14 kj/mol Masa de tolueo m = 23 g C 7 H 8 Masa molar do tolueo H f º(H 2 O) = 285,56 kj/mol M(C 7 H 8 ) = 92,1 g/mol Etalpía de combustió do tolueo H c º(C 7 H 8 ) Calor despredida a combustió completa de 23 g de tolueo Catidade de sustacia (úmero de moles) a) Ecuació de combustió do acetileo: C 7 H 8 (g) + 9 O 2 (g) 7 CO 2 (g) + 4 H 2 O(g) H c º de formació: 7 C(grafito) + 4 H 2 (g) C 7 H 8 (g) H f º(C 7 H 8 ) = +49,95 kj/mol H f º(CO 2 ) = 393,14 kj/mol H f º(H 2 O) = 285,56 kj/mol Pola lei de Hess, H c º(C 7 H 8 ) = 7 H f º(CO 2 ) + 4 H f º(H 2 O) ( H f º(C 7 H 8 ) + 9 H f º(O 2 ) ) Q H c º(C 7 H 8 ) = (7 [mol CO 2 ] ( 393,14 [kj/mol CO 2 ] + 4 [mol H 2 O] ( 285,56 [kj/mol H 2 O])) (49,95 [kj]) H c º(C 7 H 8 ) = 3 944,17 kj/mol C 7 H 8 b) Na combustió de 23 g de tolueo desprédese Q=23 g C 7 H 8 1 mol C 7 H 8 92,1 g C 7 H 8 3944,17 kj 1 mol C 7 H 8 =985 kj 3. Para o proceso Fe 2O 3(s) + 2 Al(s) Al 2O 3(s) + 2 Fe(s), calcule: a) A etalpía da reacció e codiciós estádar e a calor despredida ao reaccioar 16,0 g de Fe 2O 3 coa catidade suficiete de AI. b) A masa de óxido de alumiio que se obté o apartado aterior. Datos: H fº(al 2O 3) = -1 662 kj mol -1 H fº(fe 2O 3) = -836 kj mol -1 (P.A.U. Set. 12) Rta.: a) Hº = 826 kj; Q = 82,8 kj; b) m = 10,2 g Al 2 O 3 Datos Cifras sigificativas: 4 2 Al(s) + 3/2 O 2 (g) Al 2 O 3 (s) H f º(Al 2 O 3 ) = -1 662 kj/mol 2 Fe(s) + 3/2 O 2 (g) Fe 2 O 3 (s) H f º(Fe 2 O 3 ) = -836 kj/mol Masa de óxido de ferro(iii) m(fe 2 O 3 ) = 16,00 g Masa molar: Óxido de ferro(iii) M(Fe 2 O 3 ) = 159,7 g/mol Óxido de alumiio M(Al 2 O 3 ) = 102,0 g/mol

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 3 Datos Cifras sigificativas: 4 Etalpía da reacció Calor despredida ao reaccioar 16 g de óxido de ferro(iii) Masa de óxido de alumiio obtida m(al 2 O 3 ) Catidade de sustacia (úmero de moles) a) Ecuació: Fe 2 O 3 (s) + 2 Al(s) Al 2 O 3 (s) + 2 Fe(s) Hº A etalpía de formació dos elemetos e estado ormal é ula, por defiició. Pola lei de Hess, b) Hº Hº = H f º(Al 2 O 3 ) + 2 H f º(Fe) ( H f º(Fe 2 O 3 ) + 2 H f º(Al) ) Hº = ( 1 662 [kj]) (- 836 [kj]) Hº = 826 kj Q=16,00 g Fe 2 O 3 1 mol Fe 2 O 3 159,7 g Fe 2 O 3 826 kj 1 mol Fe 2 O 3 =82,8 kj Q m(al 2 O 3 )=16,00 g Fe 2 O 3 1 mol Fe 2 O 3 159,7 gfe 2 O 3 1 mol Al 2 O 3 1 mol Fe 2 O 3 102,0 g Al 2 O 3 1 mol Al 2 O 3 =10,2 gal 2 O 3 4. A combustió do acetileo [C 2H 2(g)] produce dióxido de carboo e auga. a) Escriba a ecuació química correspodete ao proceso. b) Calcule a calor molar de combustió do acetileo e a calor producida ao queimar 1,00 kg de acetileo. Datos: H fº(c 2H 2(g)) = 223,75 kj/mol; H fº(co 2(g)) = 393,5 kj/mol; H fº(h 2O(g)) = 241,8 kj/mol (P.A.U. Xuño 06) Rta.: b) H c º(C 2 H 2 ) = 1253 kj/mol C 2 H 2 ; Q = 4,8 10 7 J/kg C 2 H 2 Datos Cifras sigificativas: 4 2 C(grafito) + H 2 (g) C 2 H 2 (g) H f º(C 2 H 2 ) = +223,8 kj/mol H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(g) H f º(CO 2 ) = 393,5 kj/mol H f º(H 2 O) = 241,8 kj/mol Masa de acetileo m = 1,000 kg C 2 H 2 Masa molar do acetileo Calor molar de combustió do acetileo H c º(C 2 H 2 ) Calor producida ao queimar 1,00 kg de acetileo Catidade de sustacia (úmero de moles) M(C 2 H 2 ) = 26,04 g/mol Q

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 4 a) Ecuació de combustió do acetileo: C 2 H 2 (g) + 5/2 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + H 2 O(g) H c º b) de formació: 2 C(grafito) + H 2 (g) C 2 H 2 (g) H f º(C 2 H 2 ) = +223,8 kj/mol H f º(CO 2 ) = 393,5 kj/mol H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(g) H f º(H 2 O) = 241,8 kj/mol b) Pola lei de Hess, H c º(C 2 H 2 ) = 2 H f º(CO 2 ) + H f º(H 2 O) ( H f º(C 2 H 2 ) + 5/2 H f º(O 2 ) ) H c º(C 2 H 2 ) = (2 [mol CO 2 ] ( 393,5 [kj/mol CO 2 ] 241,8 [kj])) (223,8 [kj]) H c º(C 2 H 2 ) = 1 253,0 kj/mol C 2 H 2 Q=1,000 kg C 2 H 2 10 3 g 1 kg 1 mol C 2 H 2 26,04 g C 2 H 2 1253 kj 1 mol C 2 H 2 =4,812 10 4 kj=4,812 10 7 J=48,12 MJ 5. a) A partir dos datos das etalpías de formació calcule a etalpía estádar de combustió do metao. b) Sabedo que a combustió de 1,0 g de TNT libera 4 600 kj calcule o volume de metao, medido a 25 ºC e 1 atm (101,3 kpa) de presió, que é ecesario queimar para producir a mesma eerxía que 1,0 g de TNT. Datos: H f (CH 4(g))= -75 kj mol -1 ; H f (CO 2(g))= -394 kj mol -1 ; H f (H 2O(g))= -242 kj mol -1 R = 0,082 atm L K -1 mol -1 = 8,31 J K -1 mol -1 (P.A.U. Xuño 12) Rta.: a) H c º(CH 4 ) = 803 kj/mol CH 4 ; b) V = 140 dm 3 CH 4 Datos Cifras sigificativas: 3 C(grafito) + 2 H 2 (g) CH 4 (g) H f º(CH 4 ) = -75,0 kj/mol H f º(CO 2 ) = 394 kj/mol H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(g) H f º(H 2 O) = 242 kj/mol Eerxía despredida E = 4 600 kj Gas metao: Temperatura T = 25 ºC = 298 K Presió p = 101,3 kpa = 1,013 10 5 Pa Costate dos gases ideais 1 R = 8,31 J K 1 mol Masa molar do metao M(CH 4 ) = 16,0 g/mol Calor molar de combustió do metao H c º(CH 4 ) Volume de CH 4 (g) as codiciós dadas que desprede esa eerxía V Catidade de sustacia (úmero de moles) Ecuació de estado dos gases ideais p V = R T

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 5 a) Ecuació de combustió do metao: CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) H c º de formació: C(grafito) + 2 H 2 (g) CH 4 (g) H f º(CH 4 ) = -75,0 kj/mol H f º(CO 2 ) = 394 kj/mol H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(g) H f º(H 2 O) = 242 kj/mol Pola lei de Hess, H c º(CH 4 ) = H f º(CO 2 ) + 2 H f º(H 2 O) ( H f º(CH 4 ) + 2 H f º(O 2 ) ) H c º(CH 4 ) = ( 394 [kj] + 2 [mol H 2 O] ( 242 [kj/mol H 2 O])) ( 75,0 [kj] + 2 [mol O 2 ] (0 [kj/mol O 2 ])) H c º(CH 4 ) = 803 kj/mol CH 4 b) Catidade de metao que habería que queimar para producir 4 600 kj Volume que ocupará a 25 ºC e 101,3 kpa. (CH 4 )=4600 kj 1 mol CH 4 =5,73 mol CH 803 kj 4 R T V (CH 4 )= = 5,73 mol CH 4 8,31 J K 1 mol 1 298 K =0,140 m 3 =140 dm 3 CH p 1,013 10 5 4 Pa 6. As etalpías estádar de combustió do C(s) e C 6H 6(l) so -393,5 kj/mol e -3 301 kj/mol, respectivamete; e o de formació do H 2O(l) vale -285,5 kj/mol. Calcule: a) A etalpía estádar de formació do beceo(l) b) A calor, expresada e kj, ecesaria para a obteció de 1,0 kg de beceo(l). (P.A.U. Xuño 09) Rta.: a) DH f º = 83,5 kj/mol b) Q = 1,07 10 3 kj Datos Cifras sigificativas: 4 C 6 H 6 (l) + 15/2 O 2 (g) 6 CO 2 (g) + 3 H 2 O(l) C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) H c º(C 6 H 6 ) = -3 301 kj/mol H c º(C) = -393,5 kj/mol H f º(H 2 O) = -285,5 kj/mol Masa de beceo m = 1,000 kg = 1 000 g C 6 H 6 Masa molar do beceo M(C 6 H 6 ) = 78,1 g/mol Etalpía de formació do beceo H f º(C 6 H 6 ) A calor ecesaria para obter 1,0 kg de beceo Catidade de sustacia (úmero de moles) a) Ecuació de combustió do beceo: C 6 H 6 (l) + 15/2 O 2 (g) 6 CO 2 (g) + 3 H 2 O(l) H c º = -3 301 kj/mol Q

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 6 A ecuació de combustió do carboo sólido (grafito) coicide coa ecuació de formació do CO 2 (g). de formació: 6 C(s) +3 H 2 (g) C 6 H 6 (l) H f º(C 6 H 6 ) C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) H f º(CO 2 ) = -393,5 kj/mol H f º(H 2 O) = -285,5 kj/mol Pola lei de Hess, H c º(C 6 H 6 ) = 6 H f º(CO 2 ) + 3 H f º(H 2 O) ( H f º(C 6 H 6 ) + 15/2 H f º(O 2 ) ) -3 301 [kj] = (6 [mol CO 2 ] ( 393,5 [kj/mol CO 2 ] + 3 [mol H 2 O] (-285,5 [kj/mol H 2 O])) ( H f º(C 6 H 6 )) H f º(C 6 H 6 ) = +83,5 kj/mol C 6 H 6 b) Para obter 1 000 g de C 6 H 6 ecesítase Q=1000 g C 6 H 6 1 mol C 6 H 6 78,1 g C 6 H 6 83,5 kj 1 mol C 6 H 6 =1,07 10 3 kj=1,07 MJ 7. Dada a seguite reacció: C(grafito) + 2 S(s) CS 2(l) a) Calcule a etalpía estádar da reacció a partir dos seguites datos: C(grafito) + O 2(g) CO 2(g) Hº = -393,5 kj mol -1 S(s) + O 2(g) SO 2(g) Hº = -296,1 kj mol -1 CS 2(l) + 3 O 2(g) CO 2(g) + 2 SO 2(g) Hº = -1072 kj mol -1 b) Calcule a eerxía ecesaria, e forma de calor, para a trasformació de 5 g de C(grafito) e CS 2(l), e codiciós estádar. (P.A.U. Set. 11) Rta.: a) H f º(CS 2 ) = 86 kj/mol CS 2 ; b) Q = 36 kj Datos Cifras sigificativas: 4 S(s) + O 2 (g) SO 2 (g) CS 2 (l) + 3 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 SO 2 (g) Masa de grafito Masa molar do carboo H f º(CO 2 ) = 393,5 kj/mol H f º(SO 2 ) = 296,1 kj/mol H = 1072 kj/mol m = 5,00 g C M(C) = 12,0 g/mol Etalpía estádar de reacció (de formació do CS 2 ) H f º(CS 2 ) Calor ecesaria para coverter 5 g de grafito e CS 2 Catidade de sustacia (úmero de moles) a) De formació H f º(CO 2 ) = -393,5 kj mol -1 S(s) + O 2 (g) SO 2 (g) H f º(SO 2 ) = -296,1 kj mol -1 C(grafito) + 2 S(s) CS 2 (l) H f º(CS 2 ) De combustió CS 2 (l) + 3 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 SO 2 (g) H c º(CS 2 ) = -1072 kj mol -1 Pola lei de Hess, Q

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 7 H c º(CS 2 ) = H f º(CO 2 ) + 2 H f º(SO 2 ) ( H f º(CS 2 ) + 3 H f º(O 2 ) ) -1072 [kj] = (1 [mol CO 2 ] ( 393,5 [kj/mol CO 2 ]) 2 [mol SO 2 ] (-296,1 [kj/mol SO 2 ])) ( H f º(CS 2 ) + 3 0) H f º(CS 2 ) = 86 kj/mol CS 2 Q=5,00 g C 1 mol C 12,0 g C 86 kj =36 kj 1 mol C 8. Na fermetació alcohólica da glicosa obtese etaol e dióxido de carboo. A ecuació química correspodete é: C 6H 12O 6(s) 2 CO 2(g) + 2 CH 3-CH 2OH(l) a) Calcule a Hº desta reacció. b) Catos litros de dióxido de carboo, medidos a 25 ºC e 0,98 atm, poderíase obter a fermetació de 1 kg de glicosa? Datos: Etalpías estádar de combustió: C 6H 12O 6(s) = -2 813 kj/mol; CH 3-CH 2OH(l) = -1 371 kj/mol; R = 0,082 atm dm 3 K -1 mol -1 (P.AU. Set. 09) Rta.: a) H = -71 kj/mol b) V = 277 dm 3 Datos Cifras sigificativas: 4 C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O(l) CH 3 -CH 2 OH(l) + 3 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + 3 H 2 O(l) H c º(C 6 H 12 O 6 ) = -2 813 kj/mol H c º(CH 3 -CH 2 OH) = -1 371 kj/mol Masa de glicosa m = 1,000 kg = 1 000 g C 6 H 12 O 6 Temperatura da reacció t = 25 ºC = 298 K Presió exterior p = 0,9800 atm Costate dos gases ideais -1 R = 0,08200 atm dm3 K-1 mol Masa molar: C 6 H 12 O 6 Etalpía de fermetació da glicosa Volume de dióxido de carboo que se podería obter a fermetació Catidade de sustacia (úmero de moles) De estado dos gases ideais M(C 6 H 12 O 6 ) = 180,2 g/mol H V p V = R T a) Como a etalpía é uha fució de estado, é idepedete do camiño. A ecuació de fermetació da glicosa pódese obter por combiació lieal das ecuaciós de combustió C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O(l) H c1 º = -2 813 kj/mol CH 3 -CH 2 OH(l) + 3 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + 3 H 2 O(l) H c2 º = -1 371 kj/mol Deixado a primeira ecuació como está e multiplicado a seguda por -2 e sumado queda: C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) = 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O(l) H c1 º = -2 813 kj/mol -2 CH 3 -CH 2 OH(l) - 6 O 2 (g) = -4 CO 2 (g) -6 H 2 O(l) -2 H c2 º = 2 742 kj/mol C 6 H 12 O 6 (s) = 2 CO 2 (g) + 2 CH 3 -CH 2 OH(l) H = -71 kj/mol b) Da reacció de fermetació axustada pódese calcular a catidade de CO 2 producido (CO 2 )=1000 g C 6 H 12 O 6 1 mol C 6 H 12 O 6 180,2 g C 6 H 12 O 6 2 mol CO 2 1 mol C 6 H 12 O 6 =11,10 mol CO 2 Supoñedo comportameto ideal para o CO 2 :

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 8 R T V (CO 2 )= = 11,10 mol CO 2 0,08200 atm dm3 K 1 mol 1 298 K =276,8 dm 3 CO p 0,9800 atm 2 9. A calor que se desprede o proceso de obteció du mol de beceo líquido a partir de etio gas mediate a reacció: 3 C 2H 2(g) C 6H 6(l) é de -631 kj. Calcule: a) A etalpía estádar de combustió do C 6H 6(l) sabedo que a etalpía estádar de combustió do C 2H 2(g) é -1302 kj mol -1. b) O volume de etio, medido a 25 C e 15 atm (1519,5 kpa), ecesario para obter 0,25 dm 3 de beceo. Datos: R = 0,082 atm dm 3 K -1 mol -1 = 8,31 J K -1 mol -1 ; desidade do beceo g/dm 3 (P.A.U. Xuño 13) Rta.: a) H c º(C 6 H 6 ) = 3 275 kj/mol CH 4 ; b) V = 14,9 dm 3 C 2 H 4 Datos Cifras sigificativas: 4 3 C 2 H 2 (g) C 6 H 6 (l) H 1 º = -631,0 kj/mol C 2 H 2 (g) + 5/2 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + H 2 O(g) H c º(C 2 H 2 ) = -1 302 kj/mol Volume de beceo líquido V(C 6 H 6 ) = 0,2500 dm 3 Desidade do beceo líquido ρ(c 6 H 6 ) = 950,0 g/dm 3 Codiciós gas etio: Temperatura T = 25,00 ºC = 298,2 K Presió p = 15,00 atm = 1520 kpa Costate dos gases ideais 1 R = 8,31 J K 1 mol Masa molar: C 6 H 6 Etalpía de combustió do beceo H c º Volume de etio ecesario para obter 0,25 L de beceo V(C 2 H 2 ) Catidade de sustacia (úmero de moles) Ecuació de estado dos gases ideais a) Ecuació de combustió do beceo: C 6 H 6 (l) + 15/2 O 2 (g) 6 CO 2 (g) + 3 H 2 O(g) H c º M(C 6 H 6 ) = 78,11 g/mol p V = R T Como a etalpía é uha fució de estado, é idepedete do camiño. A ecuació de combustió do beceo pódese obter por combiació lieal das ecuaciós: C 2 H 2 (g) + 5/2 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + H 2 O(g) H c1 º =-1 302 kj/mol 3 C 2 H 2 (g) C 6 H 6 (l) H 1 º = -631,0 kj/mol Multiplicado a primeira ecuació por 3 e multiplicado a seguda por -1 e sumado queda: b) 3 C 2 H 2 (g) + 15/2 O 2 (g) = 6 CO 2 (g) + 3 H 2 O(g) 3 H c1 º = -3 906 kj/mol -3 C 2 H 2 (g) = -C 6 H 6 (l) - H 1 º = 631,0 kj/mol C 6 H 6 (l) + 15/2 O 2 (g) = 6 CO 2 (g) + 3 H 2 O(g) H c º = -3 275 kj/mol (C 6 H 6 )=0,2500 dm 3 C 6 H 6 950,0 g C 6 H 6 1 dm 3 C 6 H 6 1 mol C 6 H 6 78,11 g C 6 H 6 =3,040 mol C 6 H 6

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 9 (C 2 H 2 )=3,040 mol C 6 H 6 3 mol C 2 H 2 1 mol C 6 H 6 =9,121 mol C 2 H 2 Volume que ocupará a 25 ºC e 1520 kpa, supodo comportameto ideal para o C 2 H 2 R T V (C 2 H 2 )= = 9,121 mol C H 2 8,31 J K 1 2 mol 1 298,2 K =0,0149 m 3 =14,9 dm 3 C p 1,520 10 6 2 H 2 Pa 10. a) Calcule a calor de formació do acetileo (C 2H 2(g)) a partir das calores de formació do H 2O(l) e do CO 2(g) e da calor de combustió do C 2H 2(g) b) Que volume de dióxido de carboo medido a 30 ºC e presió atmosférica (1 atm) xerarase a combustió de 200 g de acetileo? Datos: H fº(h 2O(l)) = 285,8 kj/mol; H fº(co 2(g)) = 393,3 kj/mol; H cº(c 2H 2(g)) = 1300 kj/mol R = 0,082 atm dm 3 /(K mol) (P.A.U. Xuño 07) Rta.: a) H f º(C 2 H 2 ) = 228 kj/mol C 2 H 2 ; b) V = 382 dm 3 CO 2 Datos Cifras sigificativas: 3 C 2 H 2 (g) + 5/2 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + H 2 O(l) H c º(C 2 H 2 ) = 1 300 kj/mol H f º(CO 2 ) = 393 kj/mol H f º(H 2 O(l)) = 286 kj/mol Masa de acetileo m = 200 g C 2 H 2 Presió á que se mide o volume de CO 2 p = 1,00 atm Temperatura á que se mide o volume de CO 2 T = 30 ºC = 303 K Masa molar: C 2 H 2 M(C 2 H 2 ) = 26,0 g/mol Calor molar de formació do acetileo H c º(C 2 H 2 ) Volume de CO 2 a 30 ºC e 1 atm xerado ao queimar 200 g de acetileo V Catidade de sustacia (úmero de moles) a) Ecuació de combustió do acetileo: C 2 H 2 (g) + 5/2 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + H 2 O(g) H c º = 1 300 kj/mol de formació: 2 C(grafito) + H 2 (g) C 2 H 2 (g) H f º(C 2 H 2 ) H f º(CO 2 ) = 393,3 kj/mol H f º(H 2 O) = 285,8 kj/mol Pola lei de Hess, H c º(C 2 H 2 ) = 2 H f º(CO 2 ) + H f º(H 2 O) ( H f º(C 2 H 2 ) + 5/2 H f º(O 2 ) ) 1 300 kj = (2 [mol CO 2 ] ( 393 [kj/mol CO 2 ] 286 [kj])) ( H f º(C 2 H 2 ))

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 10 b) Da estequiometría da reacció: H f º(C 2 H 2 ) = 228 kj/mol C 2 H 2 Supodo comportameto ideal para o CO 2 : R T V = p (CO 2 )=200 g C 2 H 2 1 mol C 2 H 2 26,0 g C 2 H 2 2 mol CO 2 1 mol C 2 H 2 =15,4 mol CO 2 p V = R T = 15,4 mol CO 2 0,082 atm dm3 K 1 mol 1 303 K =382 dm 3 CO 1,00 atm 2 11. Cosidere que a gasolia está composta pricipalmete por octao (C 8H 18) e que o bioetaol o composto pricipal é o etaol (CH 3CH 2OH). Cos seguites datos: ΔH f (CO 2(g)) = -393,5 kj/mol; ΔH f (H 2O(l)) = -285,8 kj/mol; ΔH c (C 8H 18(l)) = -5445,3 kj/mol; ΔH c (CH 3CH 2OH(l)) = -1369,0 kj/mol; desidade a 298 K do etaol ρ e = 0,79 g/cm 3 e do octao ρ o = 0,70 g/cm 3. a) Escriba a ecuació da reacció de combustió do etaol e calcule a etalpía estádar de formació do etaol a 25 C. b) Catos litros de bioetaol se ecesita para producir a mesma eerxía que produce 1 L de gasolia? (P.A.U. Set. 14) Rta.: a) H f º(C 2 H 6 O) = -275,4 kj/mol; b) V = 1,43 dm 3 CH 3 CH 2 OH Datos Cifras sigificativas: 3 C 8 H 18 (l) + 25/2 O 2 (g) 8 CO 2 (g) + 9 H 2 O(g) CH 3 CH 2 OH(l) + 3 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + 3 H 2 O(l) H f º(CO 2 ) = 393,5 kj/mol H f º(H 2 O) = 285,8 kj/mol H c º(C 8 H 18 ) = 5445,3 kj/mol H c º(C 2 H 6 O) = 1369,0 kj/mol Desidade do etaol C 8 H 18 ρ e = 0,790 g/cm 3 Desidade do octao C 8 H 18 ρ o = 0,700 g/cm 3 Volume de gasolia V G = 1,00 dm 3 Temperatura T = 25 ºC = 298 K Masa molar: Octao M(C 8 H 18 ) = 114 g/mol Etaol M(C 2 H 6 O) = 46,1 g/mol Etalpía de formació do etaol H f º(C 2 H 6 O) Volume de bioetaol que libera a mesma eerxía que 1 L de gasolia Catidade de sustacia (úmero de moles) a) A ecuació de combustió do etaol é Pola lei de Hess, CH 3 CH 2 OH(l) + 3 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + 3 H 2 O(l) H c º(C 2 H 6 O) = 2 H f º(CO 2 ) + 3 H f º(H 2 O) ( H f º(C 8 H 18 ) + 3 H f º(O 2 )) V

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 11-1369,0 kj/mol C 2 H 6 O = (2 [mol CO 2 ] ( 393,5 [kj/mol CO 2 ] + 3 [mol H 2 O] ( 285,8 [kj/mol H 2 O])) (1 [mol C 2 H 6 O] H f º(C 2 H 6 O) + 3 [mol O 2 ] 0) b) U (1,00) litro de gasolia so (C 8 H 18 )=1,00 dm 3 gasolia 103 cm 3 e ao queimarse produce uha eerxía de H f º(C 2 H 6 O(l)) = -275,4 kj/mol Q=6,13 mol C 8 H 18 0,700 g gasolia 1 dm 3 1 cm 3 gasolia A catidade de bioetaol que produciría esa eerxía sería que ocuparía u volume de 5445,3 kj 1 mol C 8 H 18 =3,34 10 4 kj 1 mol C 8 H 18 114 g gasolia =6,13 mol C 8 H 18 (C 2 H 5 OH)=3,34 10 4 kj 1mol C H OH 2 5 =24,4 mol C 1369,0 kj 2 H 5 OH V (C 2 H 5 OH)=24,4 mol C 2 H 5 OH 46,1 g C 2 H 5 OH 1 mol C 2 H 5 OH 1 cm 3 C 2 H 5 OH 0,790 g C 2 H 5 OH =1,43 103 cm 3 =1,43 dm 3 C 2 H 5 OH 12. A etalpía de combustió do propao(gas) é 526,3 kcal. As H 0 de formació do dióxido de carboo(gas) e da auga(líquida) so respectivamete 94,03 e 68,30 kcal/mol. Calcular: a) A etalpía de formació do propao. b) Os quilogramos de carbó que será preciso queimar (cu redemeto do 80 %), para producir a mesma catidade de eerxía que a obtida a combustió de 1 kg de propao. Dato: A etalpía de combustió do carbó é de 5 kcal/g (P.A.U. Xuño 04) Rta.: a) H f º(C 3 H 8 ) = -29,0 kcal/mol C 3 H 8 ; b) 3 kg carbó Datos Cifras sigificativas: 4 C 3 H 8 (g) + 5 O 2 (g) 3 CO 2 (g) + 4 H 2 O(l) Etalpía de combustió do carbó Redemeto da combustió do carbó r = 80,00 % Masa de propao que se queima Masa molar do propao H c º(C 3 H 8 ) = -526,3 kcal/mol H f º(CO 2 ) = 94,03 kcal/mol H f º(H 2 O) = 68,30 kcal/mol Q = 5,000 kcal/g carbó m p = 1,000 kg Etalpía de formació do propao H f º(C 3 H 8 ) Masa de carbó que produza a mesma eerxía que 1 kg C 3 H 8 a) Pola lei de Hess: M(C 3 H 8 ) = 44,10 g/mol m(carbó) H c º(C 3 H 8 ) = 3 H f º(CO 2 ) + 4 H f º(H 2 O) (5 H f º(O 2 ) + H f º(C 3 H 8 )) 1 [mol C 3 H 8 ] ( 526,3 [kcal/mol C 3 H 8 ]) = = 3 [mol CO 2 ] (-94,03 [kcal/mol CO 2 ]) + 4 [mol H 2 O] (-68,30 [kcal/mol H 2 O]) 5 [mol O 2 ] 0 H f º(C 3 H 8 )

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 12 b) A eerxía producida por 1 kg de propao é: A eerxía producida por 1 kg de carbó é: H f º(C 3 H 8 ) = 28,99 kcal/mol C 3 H 8 Q 1 =1000 g C 3 H 8 1 mol C 3 H 8 44,10 g C 3 H 8 526,3 kcal 1 mol C 3 H 8 =1,194 10 4 kcal Q 2 =1000 g carbó Se o redemeto é do 80 %, a eerxía producida realmete é: 5,000 kcal 1 g carbó =5,000 103 kcal Q 3 = 80,00 % 5,000 10 3 kcal/kg carbó = 4,000 10 3 kcal/kg carbó Polo que a masa de carbó ecesaria é: m(carbó)=1,000 kg propao 1,194 10 4 kcal 1,000 kg propao 1,000 kg carbó =2,984 kg carbó 4,000 10 3 kcal Aálise: Se se tivese e cota as cifras sigificativas dos datos para este apartado, (5 kcal/g), o resultado só tería uha cifra sigificativa e sería: 3 kg de carbó. Tamé se podería usar o valor de H f º(CO 2 ) xa que equivale á etalpía de combustió do grafito. Nese caso o resultado fose: m(carbó) = 1,91 kg grafito. A difereza etre ambos os resultados débese a que o carbó (que o especifica se é hulla, atracita, etc.) coté uha porcetaxe cosiderable de impurezas. 13. O ácido etaoico(líquido) [ácido acético] fórmase ao reaccioar carboo(sólido), hidróxeo molecular(gas) e osíxeo molecular(gas). As calores de combustió do ácido etaoico(l); hidróxeo(g) e carboo(s) so respectivamete 870,7; 285,8 e 393,13 kj/mol. a) Escribir adecuadamete as ecuaciós químicas dos distitos procesos de combustió e a correspodete á formació do ácido etaoico. b) Calcular a calor de formació, a presió costate, de devadito ácido etaoico. c) Catas kilocalorías se desprede a formació de 1 kg de ácido etaoico? Dato: 1 J = 0,24 cal. (P.A.U. Set. 04) Rta.: b) H f º = 487,1 kj/mol; b) Q = 1,94 10 3 kcal Datos Cifras sigificativas: 4 CH 3 COOH(l) + O 2 (g) 2 CO 2 (g) + 2 H 2 O(l) Masa de ácido etaoico Masa molar do ácido etaoico Equivalecia de uidades H c º(C 2 H 4 O 2 ) = -870,7 kj/mol H c º(C) = 393,1 kj/mol H c º(H 2 ) = 285,8 kj/mol m = 1,000 kg CH 3 COOH M(C 2 H 4 O 2 ) = 60,05 g/mol 1 J = 0,2400 cal 1 kj = 0,2400 kcal Etalpía de formació do ácido etaoico H f º(C 2 H 4 O 2 ) Eerxía liberada a combustió Catidade de sustacia (úmero de moles) a) de combustió Q

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 13 CH 3 COOH(l) + O 2 (g) 2 CO 2 (g) + 2 H 2 O(l) H c º(C 2 H 4 O 2 ) = 870,7 kj/mol H c º(C) = 393,1 kj/mol H c º(H 2 ) = 285,8 kj/mol Ecuació de formació do ácido etaoico 2 C(grafito) + 2 H 2 (g) + O 2 (g) CH 3 COOH(l) H f º b) Pola lei de Hess, H c º(C 2 H 4 O 2 ) = 2 H c º(C) + 2 H c º(H 2 ) ( H f º(C 2 H 4 O 2 ) + H f º(O 2 ) ) 870,7 [kj] = (2 [mol C] ( 393,1 [kj/mol C] + 2 [mol H 2 ] ( 285,8 [kj/mol H 2 ])) (1 [mol C 2 H 4 O 2 ] H f º) c) Q=1,000 kg C 2 H 4 O 2 10 3 g 1 kg H f º(C 2 H 4 O 2 ) = 487,1 kj/mol 1 mol C 2 H 4 O 2 487,1 kj 0,2400 kcal 60,05 g C 2 H 4 O 2 1 mol C 2 H 4 O 2 1 kj =1,940 10 3 kcal 14. As etalpías de formació do butao(g), dióxido de carboo(g) e auga(l) a 1 atm (101,3 kpa) e 25 C so -125,35 kj mol -1, -393,51 kj mol -1 e -285,83 kj mol -1, respectivamete. Formule a reacció de combustió do butao e calcule: a) A calor que pode submiistrar uha bomboa que coté 6 kg de butao. b) O volume de osíxeo, medido e codiciós ormais, que se cosumirá a combustió do butao cotido a bomboa. Dato: R = 0,082 atm L K -1 mol -1 = 8,31 J K -1 mol -1 (P.A.U. Set. 13) Rta.: a) Q = 2,9707 10 8 J; b) V = 15 m 3 O 2 Datos Cifras sigificativas: 5 C(s) + H 2 (g) C 4 H 10 (g) H f º(C 4 H 10 ) = 125,35 kj H f º(CO 2 ) = 393,51 kj/mol H f º(H 2 O) = 285,53 kj/mol Masa de butao m(c 4 H 10 ) = 6,0000 10 3 g Costate dos gases ideais 1 R = 0,082 atm dm3 K 1 mol Masa molar do butao Calor despredida a combustió de 6 kg de butao Volume de osíxeo ecesario V(O 2 ) Catidade de sustacia (úmero de moles) Ecuació dos gases ideais a) A ecuació de combustió é Pola lei de Hess, C 4 H 10 (g) + 13/2 O 2 (g) 4 CO 2 (g) + 5 H 2 O(l) M(C 4 H 10 ) = 58,124 g/mol Q p V = R T H c º(C 4 H 10 ) = 4 H f º(CO 2 ) + 5 H f º(H 2 O) ( H f º(C 4 H 10 ) + 13/2 H f º(O 2 ) )

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 14 H c º(C 4 H 10 ) = (4 [mol CO 2 ] ( 393,51 [kj/mol CO 2 ] + 5 [mol H 2 O] ( 285,53 [kj/mol H 2 O])) (1 [mol C 4 H 10 ] ( 125,35 [kj/mol C 4 H 10 ]) + 13/2 [mol O 2 ] 0) = 2 877,84 kj A ecuació termoquímica queda: C 4 H 10 (g) + 13/2 O 2 (g) 4 CO 2 (g) + 5 H 2 O(l) H c º = 2,87784 10 3 kj/mol C 4 H 10 A catidade de butao que hai uha bomboa de 6 kg é: (C 4 H 10 )=6,0000 10 3 g C 4 H 10 1 mol C 4 H 10 58,124 g C 4 H 10 =103,23 mol C 4 H 10 A calor despredida polo butao que hai uha bomboa de 6 kg é: b) Da estequiometría da reacció: Q = 103,23 [mol C 4 H 10 ] 2,87784 10 3 [kj/mol C 4 H 10 ] = 2,9707 10 5 kj Supoñedo comportameto ideal para o O 2, V (O 2 )= (O 2 ) R T p (O 2 )=103,23 mol C 4 H 10 13/2 mol O 2 1 mol C 4 H 10 =670,98 mol O 2 = 670,98 mol O 2 0,082 atm dm3 K 1 mol 1 273 K =15 10 3 dm 3 O 1,0 atm 2 Este resultado te só dúas cifras sigificativas, porque so as do dato que meos te (a costate R) 15. A gasolia pode ser cosiderada como uha mestura de octaos (C 8H 18). Sabedo as calores de formació de: H 2O(g) = 242 kj/mol; CO 2(g) = 394 kj/mol e C 8H 18(l) = 250 kj/mol: a) Escriba a ecuació (axustada) de combustió da gasolia (os produtos so CO 2(g) e H 2O(g)) e calcule a calor de reacció H (e kj). b) Calcule a eerxía (e kj) liberada a combustió de 5 litros de gasolia (desidade = 800 kg/m 3 ) c) Que volume de gas carbóico medido a 30 ºC e presió atmosférica xerarase e tal combustió? Datos: R = 0,082atm dm 3 K 1 mol 1 (P.A.U. Xuño 01) Rta.: a) Hº = 5,08 10 3 kj/mol; b) Q = 178 10 3 kj; c) V = 6,97 10 3 dm 3 Datos Cifras sigificativas: 3 C(grafito) + H 2 (g) C 8 H 18 (l) H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(g) H f º(C 8 H 18 ) = 250 kj H f º(CO 2 ) = 394 kj/mol H f º(H 2 O) = 242 kj/mol Desidade da gasolia (octao C 8 H 18 ) ρ = 800 kg/m 3 Volume de gasolia V G = 5,00 dm 3 = 5,00 10 3 m 3 Temperatura do gas T = 30 ºC = 303 K Presió para o gas p = 1,00 atm Costate dos gases ideais 1 R = 0,082 atm dm3 K 1 mol Masa molar do octao M(C 8 H 18 ) = 114 g/mol Etalpía de combustió do octao H c º(C 8 H 18 ) Eerxía liberada a combustió Volume de gas despredido Catidade de sustacia (úmero de moles) Q V

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 15 De estado dos gases ideais p V = R T a) A ecuació de combustió é Pola lei de Hess, C 8 H 18 (l) + 25/2 O 2 (g) 8 CO 2 (g) + 9 H 2 O(g) H c º(C 8 H 18 ) = 8 H f º(CO 2 ) + 9 H f º(H 2 O) ( H f º(C 8 H 18 ) + 25/2 H f º(O 2 ) ) H c º(C 8 H 18 ) = (8 [mol CO 2 ] ( 394 [kj/mol CO 2 ] + 9 [mol H 2 O] ( 242 [kj/mol H 2 O])) (1 [mol C 8 H 18 ] 250 [kj/mol C 8 H 18 ] + 25/2 [mol O 2 ] 0) = 5 080 kj A ecuació termoquímica queda: b) C 8 H 18 (l) + 25/2 O 2 (g) 8 CO 2 (g) + 9 H 2 O(g) H c º = 5,08 10 3 kj/mol C 8 H 18 (C 8 H 18 )=5,00 dm 3 gasolia 1 m 3 800 kg gasolia 10 3 dm 3 1 m 3 gasolia 10 3 g 1 kg 1 mol C 8 H 18 114 g gasolia =35,1 mol C 8 H 18 c) Da estequiometría da reacció: Supodo comportameto ideal para o gas CO 2, V = (CO 2 ) R T p Q = 35,1 [mol C 8 H 18 ] 5,08 10 3 [kj/mol C 8 H 18 ] = 178 10 3 kj (CO 2 )=35,1 mol C 8 H 18 8 mol CO 2 1 mol C 8 H 18 =281 mol C 8 H 18 = 281 mol CO2 0,082 atm dm3 K 1 mol 1 303 K =6,97 10 3 dm 3 CO 1,00 atm 2 16. Se supoñemos que a gasolia é uha mestura de octaos de fórmula xeral C 8H 18: a) Calcule o volume de aire medido a 25 ºC e 1 atm (101,3 kpa) que se ecesita para queimar 100 dm 3 de gasolia. b) Calcule a calor despredida cado se queima 100 dm 3 de gasolia. Datos: R = 0,082 atm dm 3 K-1 mol -1-1 = 8,31 J K-1 mol H fº(co 2(g)) = -393,5 kj mol -1 ; H fº(h 2O(l)) = -285,8 kj mol -1 ; H fº(c 8H 18(l)) = 249,8 kj mol -1 ; osíxeo o aire = 21 % e volume; desidade do octao = 800 g dm -3 (P.A.U. Xuño 10) Rta.: a) V = 1,02 10 3 m 3 aire b) Q = 4,18 10 9 J Datos Cifras sigificativas: 3 Volume de gasolia V = 100 dm 3 = 0,100 m 3 Desidade da gasolia d = 800 g/dm 3 = 800 kg/m 3 Aire(gas): Temperatura T = 25 ºC = 298 K Presió Cotido de osíxeo o aire (% V) p = 101,3 kpa = 1,013 10 5 Pa r = 21,0 % e volume Etalpías estádar de formació: Cifras sigificativas: 4 H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(g) H f º(CO 2 (g)) = -393,5 kj/mol H f º(H 2 O(l)) = -285,8 kj/mol

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 16 Datos Cifras sigificativas: 3 C(grafito) + H 2 (g) C 8 H 18 (l) H f º(C 8 H 18 (l)) = 249,8 kj/mol Costate dos gases ideais -1 R = 8,31 J mol-1 K Masa molar: C 8 H 18 Volume de aire ecesario Calor despredida Catidade de sustacia (úmero de moles) De estado dos gases ideais a) A ecuació de combustió é A catidade de gasolia que hai e 100 dm 3 é: (C 8 H 18 )=100 dm 3 gasolia C 8 H 18 (l) + 25/2 O 2 (g) 8 CO 2 (g) + 9 H 2 O(l) 1 m 3 800 kg gasolia 10 3 dm 3 1 m 3 gasolia A catidade de osíxeo ecesaria para a combustió é: Que, supodo comportameto ideal, ocupará: V = (O 2 ) R T p 10 3 g 1 kg M(C 8 H 18 ) = 114,23 g/mol V Q p V = R T (O 2 )=700 mol C 8 H 18 25/2 mol O 2 1 molc 8 H 18 =8,75 10 3 mol O 2 1 mol C 8 H 18 114,2 g gasolia =700 mol C 8 H 18 = 8,75 103 mol O 2 8,31 J K 1 mol 1 298 K =214 m 3 O 1,013 10 5 2 Pa Tedo e cota que o aire coté u 21 % e volume de osíxeo, o aire que coterá ese volume será: b) Pola lei de Hess, V =214 m 3 O 2 100 m 3 aire 21,0 m 3 O 2 =1,02 10 3 m 3 aire H c º(C 8 H 18 ) = 8 H f º(CO 2 ) + 9 H f º(H 2 O) ( H f º(C 8 H 18 ) + 25/2 H f º(O 2 ) ) H c º(C 8 H 18 ) = (8 [mol CO 2 ] ( 393,5 [kj/mol CO 2 ] + 9 [mol H 2 O] ( 285,8 [kj/mol H 2 O])) (1 [mol C 8 H 18 ] 249,8 [kj/mol C 8 H 18 ] + 25/2 [mol O 2 ] 0) = 5 970 kj A ecuació termoquímica queda: C 8 H 18 (l) + 25/2 O 2 (g) 8 CO 2 (g) + 9 H 2 O(l) H c º = 5,97 10 3 kj/mol C 8 H 18 Q = 700 [mol C 8 H 18 ] 5,97 10 3 [kj/mol C 8 H 18 ] = 4,18 10 6 kj = 4,18 10 9 J = 4,18 GJ 17. As etalpías de formació a 25 ºC do metaol(líquido), dióxido de carboo(gas) e auga(líquida) so, respectivamete, 239,1, 393,5 e 285,8 kj/mol. a) Escribe a ecuació de combustió do metaol. b) Calcula Hº do proceso de combustió. c) Calcula Uº do mesmo proceso a 25 ºC.

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 17 Datos: R = 8,31 J K 1 mol 1 (P.A.U. Xuño 96) Rta.: b) H c º = -726,0 kj/mol; c) U c º = -724,8 kj/mol Datos Cifras sigificativas: 4 C(grafito) + ½ O 2 (g) + 2 H 2 (g) CH 3 OH(g) H f º(CH 3 OH) = 239,1 kj/mol H f º(CO 2 ) = 393,5 kj/mol H f º(H 2 O) = 285,8 kj/mol Costate dos gases ideais R = 8,310 J K 1 mol 1 Temperatura Etalpía de combustió do metaol Variació de eerxía itera de combustió do metaol Catidade de sustacia (úmero de moles) Relació etre calor a presió costate e calor a volume costate a) A ecuació de combustió é b) Pola lei de Hess, CH 3 OH(l) + 3/2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(l) T = 25 ºC = 298,2 K H c º(CH 3 OH) U c º(CH 3 OH) Hº = Uº + (g) R T H c º(CH 3 OH) = H f º ( CO 2 ) + 2 H f º ( H 2 O) ( H f º ( CH 3 OH) + 3/2 H f º(O 2 ) ) H c º(CH 3 OH) = (1 [mol CO 2 ] ( 393,5 [kj/mol CO 2 ]) + 2 [mol H 2 O] ( 285,8 [kj/mol H 2 O])) (1 [mol CH 3 OH] ( 239,1 [kj/mol CH 3 OH]) + 3/2 [mol O 2 ] 0) = 7 26,0 kj/mol A ecuació termoquímica queda: CH 3 OH(l) + 3/2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(l) H c º = 726,0 kj/mol c) A variació de eerxía itera da reacció a 25 ºC Uº = Hº (g) R T = 726,0 [kj/mol] (1 3/2) [kj/mol] 8,310 10 3 [kj K 1 mol 1 ] 298,2 [K] U c º(CH 3 OH) = 724,8 kj/mol ESPONTANEIDADE 1. Coñecedo os seguites datos: Etalpía de combustió do etao(g): Hº = 1 559 kj/mol de hidrocarburo; etalpía de combustió do eteo(g): Hº = 1 410,9 kj/mol de hidrocarburo; etalpía de formació da auga(l): Hº = 285,8 kj/mol e etalpía de formació do dióxido de carboo(g): Hº = 393,5 kj/mol. a) Calcula a etalpía de formació do etao(g) e do eteo(g). b) Calcula a variació de etalpía e codiciós estádar, o proceso: C 2H 4(g) + H 2(g) C 2H 6(g) c) Se a variació de etropía este proceso é Sº = 110,6 J/K, o proceso será espotáeo e codiciós estádar? Razoa a resposta. (P.A.U. Set. 98) Rta.: a) H f º(C 2 H 6 ) = 85,4 kj/mol; H f º(C 2 H 4 ) = 52,3 kj/mol; b) H r º = 137,7 kj/mol; c) Si

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 18 Datos Cifras sigificativas: 5 C 2 H 6 (g) + 7/2 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + 3 H 2 O(l) C 2 H 4 (g) + 3 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + 2 H 2 O(l) Variació de etropía do proceso de hidroxeació Temperatura H c º(C 2 H 6 ) = 1 559 kj/mol H c º(C 2 H 4 ) = 1 410,9 kj/mol H f º(CO 2 ) = 393,5 kj/mol H f º(H 2 O) = 285,8 kj/mol Sº = 110,6 J/K T = 25 ºC = 298,2 K Etalpía de formació do etao (C 2 H 6 ) H f º(C 2 H 6 ) Etalpía de formació do eteo (C 2 H 4 ) H f º(C 2 H 4 ) Variació de etalpía de C 2 H 4 (g) + H 2 (g) C 2 H 6 (g) H r º Espotaeidade da hidroxeació Catidade de sustacia (úmero de moles) Eerxía libre de Gibbs a) A combustió do etao é: Pola lei de Hess, C 2 H 6 (g) + 7/2 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + 3 H 2 O(l) G Gº = Hº T S H c º(C 2 H 6 ) = 2 H f º(CO 2 ) + 3 H f º(H 2 O) ( H f º(C 2 H 6 ) + 7/2 H f º(O 2 ) ) 1 [mol C 2 H 6 ] ( 1 559 [kj/mol C 2 H 6 ]) = = 2 [mol CO 2 ] ( 393,5 [kj/mol CO 2 ]) + 3 [mol H 2 O] ( 285,8 [kj/mol H 2 O]) ( H f º(C 2 H 6 ) + 7/2 [mol O 2 ] 0) A combustió do eteo é: H f º(C 2 H 6 ) = 85,4 kj/mol etao C 2 H 4 (g) + 3 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + 2 H 2 O(l) H C º = 2 H f º(CO 2 ) + 2 H f º(H 2 O) ( H f º(C 2 H 4 ) + 3 H f º(O 2 ) ) 1 [mol C 2 H 4 ] ( 1 410,9 [kj/mol C 2 H 4 ]) = = 2 [mol CO 2 ] ( 393,5 [kj/mol CO 2 ]) + 2 [mol H 2 O] ( 285,8 [kj/mol H 2 O]) ( H f º(C 2 H 4 ) + 3 [mol O 2 ] 0) b) Para o proceso: Tomado como base de cálculo 1 mol de eteo H f º(C 2 H 4 ) = 52,3 kj/mol eteo C 2 H 4 (g) + H 2 (g) C 2 H 6 (g) H r º = H f º(C 2 H 6 ) ( H f º(C 2 H 4 ) + H f º(H 2 ) ) H r º = 85,4 [kj] (52,3 [kj] + 0) = 137,7 kj/mol eteo c) A espotaeidade du proceso vé dada polo sigo da eerxía libre de Gibbs G. Si G < 0, o proceso é espotáeo. E codiciós estádar (t = 25 ºC, p = 1 atm.)

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 19 Gº = Hº T Sº = 137,7 [kj] 298 [K] ( 110,6 [J/K]) 10 3 [kj/j] = 104,7 kj Como Gº < 0, o proceso é espotáeo e codiciós estádar. 2. Na reacció: 4 Ag(s) + O 2(g) 2 Ag 2O(s), a variació de etalpía e a variació de etropía a 25 ºC e 1 atm vale 61,1 kj e 132,1 J/K respectivamete. Supodo que estes valores so idepedetes da temperatura, determiar, previo cálculo: a) O setido e que é espotáea a reacció esas codiciós. b) O setido e que é espotáea a reacció a 500 ºC. c) A temperatura á que se alcaza o equilibrio químico. (P.A.U. Set. 03) Rta.: a) ; b) ; c) T e = 190 ºC Datos Cifras sigificativas: 3 Variació de etalpía estádar da reacció Hº = 61,1 kj = 61,1 10 3 J Variació de etropía estádar da reacció Sº = 132,1 J K 1 Temperatura estádar Temperatura do apartado b T = 25 ºC = 298 K T' = 500 ºC = 773 K Setido e que é espotáea a reacció esas codiciós H f º(C 2 H 6 ) Setido e que é espotáea a reacció a 500 ºC H f º(C 2 H 4 ) Temperatura de equilibrio H r º Catidade de sustacia (úmero de moles) Eerxía libre de Gibbs Gº = Hº T S a) Para a reacció: 4 Ag(s) + O 2 (g) 2 Ag 2 O(s) Gº = Hº T Sº = 61,1 [kj] 298 [K] ( 132,1 [J/K]) 10 3 [kj/j] = 104,7 kj = 21,7 kj A reacció é espotáea o setido escrito porque Gº < 0. b) Calculado a variació de eerxía libre de Gibbs a 500 ºC = 773 K Gº = Hº T Sº = 61,1 [kj] 773 [K] ( 132,1 [J/K]) 10 3 [kj/j] = 104,7 kj = 41,0 kj A reacció o é espotáea o setido escrito porque Gº > 0. A reacció é espotáea e setido oposto. c) Cado se alcaza o equilibrio Gº = 0. Para a temperatura de equilibrio 2 Ag 2 O(s) 4 Ag(s) + O 2 (g) Hº T e Sº = 0 T e = Hº / Sº = 61,1 10 3 [J] / 132,1 [J K 1 ] = 463 K = 190 ºC

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 20 CUESTIÓNS TERMOQUÍMICA. 1. Para uha reacció química etre gases, que relació existe etre a calor de reacció a volume costate e a variació de etalpía a reacció? Pode ser iguais? Razóeo. (P.A.U. Xuño 02) A calor de reacció a volume costate Q V é igual á variació de eerxía itera da reacció U, xa que, segudo o primeiro pricipio, U = Q + W ode W é o traballo, pero se o volume o varía ( V = 0), o hai traballo: A etalpía é uha fució de estado defiida por: A variació de etalpía, uha reacció química, será: W = p ext V = 0 H = U + p V H = H produtos H reactivos = (U + p V) fial (U + p V) iicial. = U + (p V) Para u gas (supodo comportameto ideal): p V = R T Para uha reacció etre gases a temperatura costate, A relació pedida é: (p V) = R T H = U + RT Pode ser iguais se o hai variació o úmero de moles de gas, como e: 2 HI(g) I 2 (g) + H 2 (g) a que hai a mesma catidade de gas os produtos que os reactivos. ESPONTANEIDADE. 1. De acordo coa ecuació que relacioa a variació de eerxía libre coa variació de etalpía e a variació de etropía, razoar: a) Cado u proceso químico é espotáeo. b) Cado u proceso químico é o espotáeo. c) Cado está e equilibrio. (P.A.U. Xuño 03) A espotaeidade du proceso vé dada polo sigo da etalpía libre (eerxía libre de Gibbs) G. O proceso é espotáeo se G = H T S < 0 sedo H a variació de etalpía do proceso, S a súa variació de etropía e T a temperatura. Será espotáea: (a.1) para u proceso exotérmico H < 0; Para que G = H T S < 0,

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 21 Se S < 0, G = H T S = ( ) T ( ). Para que G < 0, H > T S Será espotáeo para temperaturas T < H / S (temperaturas baixas). Se S > 0, G = H T S = ( ) T (+). G < 0. Será espotáeo a calquera temperatura (a.2) para u proceso edotérmico H > 0; Para que G = H T S < 0, Se S < 0, G = H T S = (+) T ( ) > 0 Nuca será espotáeo. Se S > 0, G = H T S = (+) T (+). Para que G < 0, H < T S Será espotáeo para temperaturas T > H / S.(temperaturas altas). (b) Será o espotáea os casos opostos aos do apartado aterior. (c) Atoparase e equilibrio cado G = 0 => H = T S. Para que G = H T S = 0, T = H / S. Para u proceso exotérmico H < 0, só é posible se S < 0 Para u proceso edotérmico H > 0, só é posible se S > 0 Resumido: H S Espotáea No espotáea Equilibrio < 0 (exotérmica) > 0 Sempre Nuca Nuca < 0 (exotérmica) < 0 T < H / S T > H / S T = H / S > 0 (edotérmica) > 0 T > H / S T < H / S T = H / S > 0 (edotérmica > 0 Nuca Sempre Nuca 2. Razoe baixo que codiciós podería ser espotáeos os procesos aos que correspode as seguites variaciós dos seus termos etálpicos e etrópicos: a) H>0; S>0 b) H<0; S<0 c) H<0; S>0 d) H>0; S<0 (P.A.U. Set. 00) Rta.: a) T altas; b) T baixas; c) Sempre; d) Nuca Ver exercicio de Xuño 03 3. Podería dicirse que uha reacció cuha variació de etalpía egativa é espotáea? Xustifíqueo. (P.A.U. Xuño 02) Rta.: a T baixas Ver exercicio de Xuño 03 4. Explique brevemete por que moitas reacciós edotérmicas trascorre espotaeamete a altas temperaturas. (P.A.U. Xuño 07) O criterio de espotaeidade duha reacció química vé dado polo sigo da etalpía libre ou eerxía libre de Gibbs G: G = H T S ode H é a variació de etalpía do proceso e S a variació de etropía. U proceso é espotáeo si G < 0. Se a reacció é edotérmica, H > 0

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 22 polo que se a temperatura é moi baixa, o segudo termo apeas iflúe e G > 0 que idica que o proceso o será espotáeo. Pero se a variació de etropía do proceso é positiva, e a temperatura o suficietemete alta para que T S > H sería G < 0 e o proceso sería espotáeo. LABORATORIO 1. Explica detalladamete como calcularías o laboratorio a calor de disolució de NaOH(s) e auga. Calcúlao (a p e T do laboratorio) supodo uha masa de NaOH de 5 g que se disolve e 900 cm 3 u calorímetro cu equivalete e auga de 13 g. O aumeto da temperatura da auga foi de 1 ºC. DATOS: C e(h 2O) = 4,18 J/(g ºC); desidade(h 2O) = 1,0 g cm 3 (P.A.U. Set. 97) Rta.: a) H d º = 30 kj / mol NaOH Nuha probeta de 1 000 cm 3, mídese 900 cm 3 de auga e vértese u calorímetro. Espérase us miutos e mídese a temperatura cu termómetro. Nuha balaza graataria, pésase u vidro de reloxo, e, cu variña, bótase letellas de NaOH ata que a súa masa aumete 5 g. Rapidamete (para evitar a hidratació e carboatació do NaOH) bótase o hidróxido de sodio o calorímetro e axítase cuha variña, comprobado a temperatura. Aótase o valor máximo e réstase do valor iicial da temperatura da auga. Ao ser o calorímetro u sistema illado, o proceso é adiabático, e Q (cedida a disolució) + Q D (gaada pola disolució) + Q C (gaada polo calorímetro) = 0 A calor Q D gaada pola disolució é aproximadamete igual á gaada pola auga: Q D = m(auga) c e (auga) t = (900) g 4,18 J/(g ºC) 1 ºC = 3,8 10 3 J A calor Q C gaada polo calorímetro calcúlase de forma aáloga, usado o equivalete e auga do calorímetro. Q C = m(equivalete e auga) c e (auga) t = 13 g 4,18 J/(g ºC) 1 ºC = 54 J que é desprezable frote á da auga. Δ H d o = 3,8 103 J 5 g NaOH Q (cedida a disolució) = 3,8 10 3 J 1 kj 10 3 J 40 g NaOH = 30 kj/ mol NaOH 1 mol NaOH Aálise: Os valores so bastate diferetes e exercicios aálogos, polo que hai que supor que os datos dalgú deles so erróeos. 2. Para calcular o laboratorio la etalpía de disolució do NaOH(s) disólvese 2,0 g de NaOH e 500 ml de auga u calorímetro que te u equivalete e auga de 15 g, producídose u aumeto de temperatura de 1,0 C. a) Explique detalladamete o material e procedemeto empregados. b) Cal é a etalpía de disolució do NaOH? Datos: Calor específica(auga) Calor específica(disolució) = 4,18 J/(g ºC); desidade(auga) = 1 g/cm 3 (P.A.U. Xuño 13)

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 23 Rta.: b) H d º(NaOH) = 43 kj / mol NaOH Nuha probeta de 5 00 cm 3, se mide 500 cm 3 de auga e vértese u calorímetro. Espérase us miutos e mídese a temperatura cu termómetro. Nuha balaza graataria, pésase u vidro de reloxo, e, cu variña, bótase letellas de NaOH ata que a súa masa aumete 2,0 g. Rapidamete (para evitar a hidratació e carboatació do NaOH) bótase o hidróxido de sodio o calorímetro e axítase cuha variña, comprobado a temperatura. Aótase o valor máximo e réstase do valor iicial da do auga. Ao ser o calorímetro u sistema illado, o proceso é adiabático, e A masa de auga é: Q (cedido a disolució) + Q D (gado pola disolució) + Q C (gado polo calorímetro) = 0 m(auga) = 500 cm 3 1,00 g/cm 3 = 500 g auga A calor Q D gañado pola disolució é aproximadamete igual ao gado polo auga: Q D = m(auga) c e (auga) t = 500 g 4,18 J/(g ºC) 1 ºC = 2,09 10 3 J A calor Q C gañado polo calorímetro calcúlase de forma aáloga, usado o equivalete e auga do calorímetro. Q C = m(equivalete e auga) c e (auga) t = 15 g 4,18 J/(g ºC) 1 ºC = 63 J Q (cedido a disolució) = -(2,09 10 3 J + 63 J) = -2,15 10 3 J Δ H d o = 2,15 103 J 2,0 g NaOH 1 kj 10 3 J 40 g NaOH = 43 kj / mol NaOH 1 mol NaOH 3. Describa o procedemeto que seguiría para determiar, de forma aproximada, a calor de disolució do hidróxido de sodio e auga, idicado o material que utilizaría. Se ao disolver 1,2 g de NaOH(s) e 250 g de auga o icremeto de temperatura da disolució é 1,24 ºC, calcule a calor molar de disolució do hidróxido de sodio. DATO: C e(disolució) = 4,18 J/(g ºC) (P.A.U. Set. 96) Rta.: H d º(NaOH) = 43 kj / mol NaOH Véxase a cuestió de Set. 97 4. Explique detalladamete como se pode calcular o laboratorio a calor de disolució de NaOH(s) e auga. Faga u cálculo da calor de disolució (a p e T do laboratorio) supodo uha masa de NaOH de 2 g que se disolve e 450 cm 3 u calorímetro cu equivalete e auga de 15 g. O aumeto da temperatura da auga foi de 1,5 ºC. DATOS: C e(h 2O) = 4,18 J/(g ºC); desidade(h 2O) = 1,0 g cm 3 (P.A.U. Xuño 98) Rta.: H d º(NaOH) = 58 kj/mol NaOH Véxase a cuestió de Set. 97 5. Describa o procedemeto para calcular o laboratorio a calor de disolució de NaOH(s) e auga. Faga o cálculo da calor de disolució (a p e T do laboratorio) supodo uha masa de hidróxido de sodio de 1,8 g que se disolve e 400 cm 3, u calorímetro o que o equivalete e auga é de 12 g. O icremeto da temperatura da auga foi 1,2 ºC. Datos: C e(disolució) = C e(auga); C e(auga) = 4,18 J/(g ºC). Desidade da auga = 1 g/cm 3. (P.A.U. Xuño 99) Rta.: H d º(NaOH) = 46 kj/mol Véxase a cuestió de Set. 97

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 24 6. Describe o procedemeto para calcular o laboratorio a calor de disolució do NaOH(s) e auga. Eumera o material e a forma de realizar os cálculos. (P.A.U. Set. 00 e Xuño 01) Véxase a cuestió de Set. 97 7. Explique detalladamete como se pode determiar o laboratorio a calor de disolució de KOH(s) e auga. Efectúe o cálculo (á presió e temperatura de laboratorio) supodo uha masa de hidróxido de potasio de 4,5 g que se disolve e 450 cm 3 u calorímetro que te u equivalete e auga de 15 g. O icremeto da temperatura é de 2,5 ºC. Datos: Calor específica da auga: 4,18 J/(g ºC) e desidade da auga: 1 g/cm 3. (P.A.U. Set. 05) Rta.: 61 kj/mol. Procedemeto: Nuha probeta de 500 cm 3, mídese 450 cm 3 de auga e vértese u calorímetro. Espérase us miutos e mídese a temperatura cu termómetro. Nuha balaza graataria, pésase u vidro de reloxo, e, cu variña, bótase o KOH ata que a súa masa aumete 4,5 g. Rapidamete (para evitar a hidratació e carboatació do KOH) bótase o hidróxido de potasio o calorímetro e axítase cuha variña, comprobado a temperatura. Aótase o valor máximo e réstase do valor iicial da da auga. Cálculos: masa de auga = 450 dm 3 1,00 g/cm 3 = 450 g auga Ao ser o calorímetro u sistema illado, o proceso é adiabático, e Q (cedida a disolució) + Q D (gaada pola disolució) + Q C (gaada polo calorímetro) = 0 A calor Q D gaada pola disolució é aproximadamete igual á gaada pola auga. Q D = m(auga) c e (auga) t = (450) g 4,18 J/(g ºC) 2,5 ºC = 4,7 10 3 J A calor Q C gaada polo calorímetro calcúlase de forma aáloga, usado o equivalete e auga do calorímetro. Q C = m(equivalete e auga) c e (auga) t = (15) g 4,18 J/(g ºC) 2,5 ºC = 1,6 10 2 J Q (cedida a disolució) = (4,7 10 3 + 1,6 10 2 ) J = 4,9 10 3 J Δ H d o = 4,9 103 J 4,5 g KOH 1 kj 10 3 J 56 g KOH = 61 kj /mol KOH 1 mol KOH 8. a) Idique o procedemeto que se debe seguir e o material utilizado para determia-la etalpía de disolució do NaCl, se ao disolver 0,2 moles da devadita substacia e 500 ml de auga se produce u icremeto de temperatura de 2 ºC. b) Cal será o valor da etalpía de disolució do composto expresado e J/mol? Datos: Calor específica(auga) Calor específica(disolució) = 4,18 J/(g ºC); desidade(auga) = 1 g/cm 3 (P.A.U. Xuño 11) Rta.: b) Hº d = -2 10 4 J/mol Material: Calorímetro de 1 000 cm 3 : recipiete illado (como u termo) Probeta de 500 cm 3. Tubo cilídrico graduado e cm 3 co base de apoio. Termómetro. Balaza.

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 25 Vidro de reloxo Axitador. Variña de vidro. Procedemeto: Nuha probeta de 500 cm 3, mídese 500 cm 3 de auga e vértese u calorímetro. Mídese a temperatura cu termómetro. 58,5 g NaCl Nuha balaza pésase: 0,2 mol NaCl =12 g NaCl sobre u vidro de reloxo. 1 mol NaCl Bótase o cloruro de sodio o calorímetro e axítase cuha variña, comprobado a temperatura. Aótase o valor máximo. Baléirase o calorímetro e lávase. Cálculos: Ao ser o calorímetro u sistema illate (adiabático), o itercambia calor co etoro. Calor gaada pola disolució e o calorímetro + calor despredida o proceso de disolució = 0 Supodo que a calor absorbida polo soluto e o calorímetro so desprezables frote á calor gaada pola auga Q D = - m(auga) c e (auga) t = 500 g 4,18 J/(g ºC) 2 ºC = 4 10 3 J Δ H o d = 4 103 J = 2 10 4 J / mol 0,2 mol Aálise: Se ao botar 12 g de sal e auga a temperatura subise 2 ºC habería que sospeitar que a substacia o era NaCl ou habería que tirar co termómetro, porque a disolució de sal e auga o desprede calor. 9. Quérese determiar a H do proceso de disolució du composto ióico AB. Idique o procedemeto a seguir e o material a utilizar. Se ao disolver 0,2 moles da devadita substacia e 500 cm 3 de auga se produce u icremeto de temperatura de 2 ºC. Cal será o valor de H, e J/mol, para o devadito proceso de disolució? Datos: C e(disolució) = C e(auga) = 4,18 J/(g ºC) desidade da auga = 1 g/ cm 3 e masa de disolució = masa da auga. (P.A.U. Xuño 02 e Set. 07) Rta.: H d º = 2 10 4 J/mol Nuha probeta de 500 cm 3, se mide 500 cm 3 de auga e vértese u calorímetro. Espérase us miutos e mídese a temperatura cu termómetro. Nuha balaza graataria, tárase u vidro de reloxo, e, cu variña, bótase a masa do composto ióico AB que correspode aos 0,2 moles. Bótase o sólido ióico o calorímetro e axítase cuha variña, comprobado a temperatura. Aótase o valor máximo e réstase do valor iicial da da auga. Ao ser o calorímetro u sistema illado, o proceso é adiabático, e Q (cedida a disolució) + Q D (gaada pola disolució) + Q C (gaada polo calorímetro) = 0 A calor Q D gaada pola disolució é aproximadamete igual á gaada pola auga: Q D = m(auga) c e (auga) t = 500 g 4,18 J/(g ºC) 2 ºC = 4,2 10 3 J A calor Q C gaada polo calorímetro supose desprezable Q (cedida a disolució) = 4,2 10 3 J Δ H o d = 4,2 103 J = 2 10 4 J / mol AB 0,2 mol 10. Idique, cu exemplo, como determiaría o laboratorio a calor de eutralizació du ácido forte cuha base forte, facedo referecia ao pricipio, material, procedemeto e cálculos. (P.A.U. Xuño 05)

Química P.A.U. TERMOQUÍMICA 26 Pricipio: Coservació da eerxía Ao ser o calorímetro u sistema illado, o proceso é adiabático, e Q (cedida a eutralizació) + Q D (gaada pola disolució) + Q C (gaada polo calorímetro) = 0 Material: Calorímetro de 250 cm 3 Probeta de 100 cm 3 Termómetro Axitador Reactivos: HCl 1,0 mol/dm 3 NaOH 1,0 mol/dm 3 Procedemeto: Nuha probeta de 100 cm 3, mídese 100 cm 3 de disolució de HCl 1,0 mol/dm 3 e vértese u calorímetro. Mídese a temperatura cu termómetro. t 1 =16,8 ºC. Lávase a probeta e mídese 100 cm 3 de disolució de NaOH 1,0 mol/dm 3. Mídese a súa temperatura que debería ser a mesma que a da disolució de HCl xa que está ambas á temperatura do laboratorio. Bótase a disolució de hidróxido de sodio o calorímetro e axítase cuha variña, comprobado a temperatura. Aótase o valor máximo. t 2 = 23,3 ºC Baléirase o calorímetro e lávase. Cálculos: Facedo as aproximaciós: 1 As calores específicas de todas as disoluciós é o mesmo que o da auga. c = 4,18 J g 1 (ºC) As desidades das disoluciós so iguais á da auga. d = 1,0 g/cm 3 A calor Q C gaada polo calorímetro é desprezable. Q C = 0 A masa de cada disolució calcúlase: A calor Q D gaada pola disolució é: Na reacció: m(disolució) = V(disolució) ρ = 200 cm 3 1,0 g/cm 3 = 200 g Q D = m(disolució) c e (disolució) t = (200) g 4,18 J g 1 (ºC) 1 (23,3 16,8) ºC = 5,4 10 3 J Q (cedida a eutralizació) + Q D (gaada pola disolució) + Q C (gaada polo calorímetro) = 0 que se pode escribir e forma ióica: reaccioa: co Polo que a etalpía de reacció é: Q (cedida a eutralizació) = 5,4 10 3 J HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H 2 O(l) H + (aq) + OH (aq) H 2 O(l) (HCl) = 0,100 dm 3 1,0 mol HCl / dm 3 = 0,10 mol HCl (NaOH) = 0,100 dm 3 1,0 mol HCl / dm 3 = 0,10 mol HCl Δ H o = 5,4 103 J = 54 J/ mol 0,10 mol