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QUÍMICA I
Primer Curso – Primer Cuatrimestre Grao en Ciencias do Mar Facultade de Ciencia do Mar
BOLETÍN 2 .- TERMOQUÍMICA.
1 .- En un calorímetro isobárico que contiene 50 g de agua a 22 ºC se introducen 150,0 g de plomo a 100 ºC. Una vez se alcanza nuevamente el equilibrio térmico, la temperatura final del sistema es 28,8 ºC .¿Cuál es el calor específico del plomo?
Datos: ce ( H O 2 ( )l)= 4,18 J·g-^1 ·K-^1.
(R: ce ( Pb( )s)= 0,13 J·g-^1 ·K-^1 .)
2 .- Al aportar cierta cantidad de calor a una masa de aluminio su temperatura se incrementa en 57 °C. Suponiendo que la misma cantidad de calor se suministra a una masa igual de cobre, ¿Cuál será el incremento de temperatura experimentado por el cobre?
Datos: ce ( Al( )s)= 0,21 cal·g-^1 ·K-^1 ; ce ( Cu( )s)= 0,093 cal·g-^1 ·K-^1.
(R: T =128,7 ºC)
3 .- La combustión del propano desprende 2200 kJ·mol-^1. Suponiendo que se aprovecha el 80 % de esta energía. Calcule cuantos gramos de agua a 15 ºC se pueden convertir en vapor de agua a 100 ºC , cuando se queman 1000 L de propano medidos en condiciones normales.
Datos: vap H H O( 2 )40,7 kJ·mol-^1 ; ce ( H O 2 ( )l)= 4,18 J·g-^1 ·K-^1.
(R: 30 kg) 4 .- Calcular el calor necesario para convertir 50 g de hielo a - 10 ºC en vapor de agua a 120 ºC.
Datos: ce ( H O 2 ( )l)= 1,0 cal·g-^1 ·K-^1 ; ce ( H O 2 ( ) s ) ce ( H O 2 ( g))= 0,5 cal·g-^1 ·K-^1 ;
fus H H O( 2 ) = 6,009 kJ·mol-^1 ; vap H H O( 2 )= 40,7 kJ·mol-^1.
(R: 36750 cal)
5 .- Cuando se queman 1,5 g de C H 3 8 en una bomba calorimétrica de capacidad calorífica
Ccal 440 cal·K
- (^1) y que contiene 5 kg de agua líquida, la temperatura se eleva de 22,05 ºC a
24,13 ºC. Determine el valor de c H del C H 3 8.
( R: c H C H( 3 8 ) - 333,7 kcal·mol-^1 ).
Química I. Facultade de Ciencias do Mar. Universidade de Vigo 6 .- Cuando se quema 1 kg de carbón de antracita se desprenden aproximadamente 7300 kcal. ¿Que cantidad de carbón se requiere para calentar 4 kg de agua desde 20 ºC hasta su temperatura de ebullición (a 1 atm de presión) suponiendo que se aprovecha el 80% del calor liberado en la combustión de la antracita?
Datos: ce ( H O 2 ( ) l)1,0 cal·g-^1 ·K-^1.
(R: 54,8 g)
7 .- Calcule la entalpía molar estándar de combustión del propano ( C H 3 8 ), propeno H C H( 3 6 )
y propino ( C H 3 4 ) y determine cual de estos compuestos es mejor combustible.
Datos: f H CO( 2 g( ))-90 kcal·mol-^1 ; f H H O( 2 ( )l)= - 68,5 kcal·mol-^1 ;
f H C H( 3 8 ) - 1 03,0 kJ·mol-^1 ; f H C H( 3 6 )20,4 kJ·mol-^1 ; f H C H( 3 4 )185,4 kJ·mol-^1.
(R: c H C H( 3 4 )-1885; c H C H( 3 6 )- 2005 ; c H C H( 3 8 )- 2168 ( kJ·mol-^1 ); propano)
8 .- A partir de los siguientes datos obtenga 0
f H 298 del FeO( )sy del Fe O 2 3(s).
Datos: Fe O 2 3(s) 3C grafito s( ) 2Fe(s) + 3CO(g) r H 0298 = 117 kcal·mol-
( ) 0 -
FeO(s) Cgrafito s Fe(s) +CO(g) r H 298 = 37 kcal·mol
0 -
CO g O2(g) 2CO2(g) r H 298 = -135 kcal·mol
( ) 0 -
Cgrafito s O2(g) CO2(g) r H 298 = -94 kcal·mol
( R: (^ ( ))
0
^ f H^298 FeOs - 63,5 kcal·mol
- (^1) ;^0 ( )
^ f H^298 Fe O 2 3(s) - 196,5 kcal·mol
9 .- La blenda ZnSreacciona con el oxígeno (tostación) para dar ZnO y SO 2. A continuación,
el ZnOformado da lugar a zinc metálico y COpor reacción con carbono. Determine:
a) El volumen de oxígeno medido a 27 ºC y 745 mmHg requerido para tostar 1 kg de blenda si se emplea un 10% de exceso de dicho gas sobre la cantidad teóricamente necesaria.
b) Cantidad de carbono necesaria para reducir en ZnOformado a Zn.
c) La masa de hielo a - 5 ºC que puede convertirse en vapor a 110 ºC aprovechando el calor desprendido en la tostación de 1 kg de blenda.
Datos: (^ )
0
^ f H^ ZnO(s) -83,2; (^ )
0
^ f H^ SO2(g) -71,0; (^ )
0
^ f H^ ZnS(s) -49,2 (en kcal·mol
ce ( H O 2 ( ) l) 1,0 cal·g
- 1 ·K- 1 ;
ce ( H O 2 ( ) s ) ce ( H O 2 ( g))0,5 cal·g
- 1 ·K- 1 ;
fus H H O( 2 ) 6,02 kJ·mol-^1 ; vap H H O( 2 )40,65 kJ·mol-^1.
(R: a) 424,1 L; b) 123,6 g; c)1487 g)
