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270 CAPÍTULO 6 Termoquímica

23 226.7 kJ/mol. Cuando se queman 1.9862 g de ácido 6.114 Calcule el ΔH° para la reacción
benzoico, la temperatura aumenta desde 21.84°C hasta
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25.678C. ¿Cuál es la capacidad calorífi ca del caloríme- Fe (ac) 1 3OH (ac) ¡ Fe(OH) 3 (s)
tro? (Suponga que la cantidad de agua que rodea al 6.115 Se adiciona un exceso de zinc metálico a 50.0 mL de
calorímetro es exactamente de 2 000 g.)
una disolución de AgNO 3 0.100 M en un calorímetro a
6.109 La combustión de 25.0 g de una mezcla gaseosa de H 2 presión constante como el que se muestra en la fi gura
y CH 4 libera 2 354 kJ de calor. Calcule la cantidad de
6.9. Como resultado de la reacción
cada uno de los gases en gramos.
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6.110 El óxido de calcio (CaO) se utiliza para eliminar el dió- Zn(s) 1 2Ag (ac) ¡ Zn (ac) 1 2Ag(s)
xido de azufre generado por las estaciones eléctricas
con base en la combustión del carbón la temperatura se eleva de 19.258C a 22.178C. Si la
capacidad calorífi ca del calorímetro es de 98.6 J/°C,
2CaO(s) 1 2SO 2 (g) 1 O 2 (g) ¡ 2CaSO 4 (s) calcule el cambio de entalpía para la reacción anterior
con una base molar. Suponga que la densidad y el calor
Calcule el cambio de entalpía para este proceso si a específi co de la disolución son las mismas que las del
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diario se eliminan 6.6 3 10 g de SO 2 mediante este agua e ignore los calores específi cos de los metales.
proceso.
6.116 a) Una persona bebe cuatro vasos de agua fría (3.08C)
6.111 La sal de Glauber, sulfato de sodio decahidratado diariamente. El volumen de cada vaso es de 2.5 3 10
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(Na 2 SO 4 ? 10H 2 O) tiene una transición de fase (es decir, mL. ¿Cuánto calor (en kJ) tiene que suministrar el cuer-
de fusión o congelación) a una conveniente temperatura po para elevar la temperatura del agua a 378C, que es la
de 32°C: temperatura corporal? b) ¿Cuánto calor pierde el cuer-
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po si se ingieren 8.0 3 10 g de nieve a 08C para quitar
Na 2 SO 4 ? 10H 2 O(s) ¡ Na 2 SO 4 ? 10H 2 O(l) la sed? (La cantidad de calor necesario para fundir la
¢H° 5 74.4 kJ/mol
nieve es de 6.01 kJ/mol.)
Por esta razón, este compuesto se utiliza para regular la 6.117 Un manual para conductores establece que la distancia
temperatura en los hogares. Se coloca en bolsas de plás- para detenerse se cuadriplica conforme se duplica la
tico en el techo de una habitación. Durante el día, el velocidad; es decir, si un automóvil con una velocidad
proceso de fusión que es endotérmico absorbe calor de de 25 millas por hora recorre 30 pies antes de detenerse,
los alrededores, enfriando la habitación. Durante la entonces un automóvil con una velocidad de 50 millas
noche, libera calor mientras se congela. Calcule la masa por hora recorrerá 120 pies antes de detenerse. Justifi que
de sal de Glauber, en kilogramos, que se necesita para esto utilizando la mecánica y la primera ley de la termo-
disminuir 8.28C la temperatura del aire de una habita- dinámica. [Suponga que cuando un automóvil se detie-
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ción a 1.0 atm. Las dimensiones de la habitación son de ne, su energía cinética ( mu ) se convierte totalmente
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2.80 m 3 10.6 m 3 17.2 m, el calor específi co del aire en calor.]
es de 1.2 J/g ? 8C y la masa molar del aire puede tomar- 6.118 La entalpía estándar de formación de HF(ac), a 258C,
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se como 29.0 g/mol. es de 2320.1 kJ/mol; de OH (ac) es de 2229.6 kJ/
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6.112 Un globo de 16 m de diámetro se infl a con helio a 18°C. mol; de F (ac) es de 2329.1 kJ/mol y de H 2 O(l) es de
a) Calcule la masa de He en el globo, suponiendo un 2285.8 kJ/mol.
comportamiento ideal. b) Calcule el trabajo realizado a) Calcule la entalpía estándar de neutralización de
(en joules) durante el proceso de infl ado si la presión HF(ac):
atmosférica es de 98.7 kPa.
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6.113 El acetileno (C 2 H 2 ) se puede hidrogenar (hacer reaccio- HF(ac) 1 OH (ac) ¡ F (ac) 1 H 2 O(l)
nar con hidrógeno), primero hasta etileno (C 2 H 4 ) y lue-
b) Utilizando el valor de 256.2 kJ como el cambio
go hasta etano (C 2 H 6 ). Comenzando con un mol de
C 2 H 2 , rotule el diagrama que se muestra aquí en forma de entalpía estándar para la reacción
análoga a la fi gura 6.10. Use los datos del apéndice 3.
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H (ac) 1 OH (ac) ¡ H 2 O(l)
calcule el cambio de entalpía estándar para la
reacción
1 2
HF(ac) ¡ H (ac) 1 F (ac)
Entalpía 6.119 ¿Por qué el frío, el aire húmedo y caliente, y el aire
húmedo son más desagradables que el aire seco a la
misma temperatura? (Los calores específi cos del vapor
de agua y del aire son aproximadamente 1.9 J/g ? 8C y
1.0 J/g ? 8C, respectivamente.)