Page 295 - Quimica - Undécima Edición

Preguntas y problemas 265

6.23 Explique el signifi cado de la siguiente ecuación termo- Problemas
química:
6.31 Considere los siguientes datos:
4NH 3 (g) 1 5O 2 (g) ¡ 4NO(g) 1 6H 2 O(g) Metal Al Cu
¢H 52904 kJ/mol
6.24 Considere la siguiente reacción: Masa (g) 10 30
Calor específi co (J/g ? 8C) 0.900 0.385
2CH 3 OH(l) 1 3O 2 (g) ¡ 4H 2 O(l) 1 2CO 2 (g)
Temperatura (8C) 40 60
¢H 521 452.8 kJ/mol
¿Cuál es el valor de DH si: a) la ecuación se multiplica Cuando estos dos metales entran en contacto, ¿qué pue-
por 2, b) se invierte la dirección de la reacción de mane- de suceder de lo siguiente?
ra que los productos se conviertan en reactivos y vice- a) El calor fl uirá del Al al Cu debido a que el Al
versa, c) se forma vapor de agua como producto en vez
tiene un calor específi co mayor.
de agua líquida?
b) El calor fl uirá del Cu al Al debido a que el Cu
tiene una masa mayor.
Problemas
c) El calor fl uirá del Cu al Al debido a que el Cu
6.25 El primer paso en la recuperación industrial del zinc de tiene una capacidad calorífi ca mayor.
su mena de sulfuro de zinc es el tostado, es decir, la d) El calor fl uirá del Cu al Al debido a que el Cu
conversión de ZnS en ZnO al calentarlo: tiene una temperatura más alta.
e) El calor no fl uirá hacia ninguna dirección.
2ZnS(s) 1 3O 2 (g) ¡ 2ZnO(s) 1 2SO 2 (g)
¢H 52879 kJ/mol 6.32 Un trozo de plata con una masa de 362 g tiene una
capacidad calorífi ca de 85.7 J/8C. ¿Cuál es el calor
Calcule el calor liberado (en kJ) por gramo de ZnS tos-
específi co de la plata?
tado.
6.33 Un trozo de 6.22 kg de cobre metálico se calienta desde
6.26 Determine la cantidad de calor (en kJ) liberado cuando 20.58C hasta 324.38C. Calcule el calor absorbido (en
4
se producen 1.26 3 10 g de NO 2 de acuerdo con la kJ) por el metal.
ecuación
6.34 Calcule la cantidad de calor liberado (en kJ) por 366 g
2NO(g) 1 O 2 (g) ¡ 2NO 2 (g) de mercurio cuando se enfría desde 77.08C hasta
¢H 52114.6 kJ/mol 12.08C.
6.35 Una hoja de oro que pesa 10.0 g y se encuentra a una
6.27 Considere la reacción
temperatura de 18.08C se coloca sobre una hoja de hie-
rro que pesa 20.0 g y que está a una temperatura de
2H 2 O(g) ¡ 2H 2 (g) 1 O 2 (g)
55.68C. ¿Cuál es la temperatura fi nal de la combinación
¢H 5 483.6 kJ/mol
de los dos metales? Suponga que no hay pérdida de ca-
Si 2.0 moles de H 2 O(g) se convierten en H 2 (g) y O 2 (g) lor hacia los alrededores. (Sugerencia: El calor ganado
contra una presión de 1.0 atm a 1258C, ¿Cuál será DE por el oro debe ser igual al calor perdido por el hierro.
para esta reacción? El calor específi co de los metales se da en la tabla 6.2.)
6.28 Considere la reacción 6.36 A una muestra de agua a 23.48C en un calorímetro de
presión constante y de capacidad calorífi ca desprecia-
H 2 (g) 1 C 2 (gl) ¡ 2HC(gl)
ble, se agrega una pieza de aluminio de 12.1 g cuya
¢H 52184.6 kJ/mol
temperatura es de 81.78C. Si la temperatura fi nal del
Si 3 moles de H 2 reaccionan con 3 moles de Cl 2 para agua es de 24.98C, calcule la masa del agua en el calo-
formar HCl, calcule el trabajo realizado (en joules) rímetro. (Sugerencia: Vea la tabla 6.2.)
contra una presión de 1.0 atm a 258C. ¿Cuál es DE para 6.37 Una muestra de 0.1375 g de magnesio sólido se quema
esta reacción? Suponga que la reacción se completa. en una bomba calorimétrica a volumen constante que
tiene una capacidad calorífi ca de 3 024 J/8C. El aumen-
Calorimetría
to de la temperatura es de 1.1268C. Calcule el calor
Preguntas de repaso liberado por la combustión del Mg, en kJ/g y en kJ/mol.
6.29 ¿Cuál es la diferencia entre calor específi co y capacidad 6.38 Una cantidad de 85.0 mL de HCl 0.900 M se mezcla con
calorífi ca? ¿Cuáles son las unidades de estas dos canti- 85.0 mL de KOH 0.900 M en un calorímetro de presión
dades? ¿Cuál es la propiedad intensiva y cuál la exten- constante que tiene una capacidad térmica de 325 J/°C.
siva? Si las temperaturas iniciales de ambas soluciones son
6.30 Defi na calorimetría y describa dos calorímetros usados iguales, a 18.24°C, ¿cuál es la temperatura fi nal de la
comúnmente. En la medición calorimétrica, ¿por qué es solución mezclada? El calor de neutralización es 256.2
importante que se conozca la capacidad calorífi ca del kJ/mol. Suponga que la densidad y el calor específi co de
calorímetro? ¿Cómo se determina este valor? las soluciones son iguales que para el agua.