Fisicoquímica
Efecto de la temperatura sobre entalpías de reacción
ENTALPÍAS DE DISOLUCIÓN, DILUCIÓN Y EFECTO DE LA TEMPERATURA En las temáticas anteriormente estudiadas se establecieron algunos procedimientos para determinar el calor requerido o liberado en cualquier proceso donde se involucre una reacción química, si embargo existen procesos donde se presentan cambios energéticos sin que ocurran verdaderas reacciones químicas, tal es el caso de la disolución de un soluto en un solvente, donde se presentan fenómenos como la solvata solvatación ción o asociac asociación ión entre entre las molécula moléculas s de soluto soluto y solvente solvente que generan generan cambios de entalpía. Este será el tema de estudio en la primera parte de esta unidad. Además, Ud. tal ve ya lo !aya notado, notado, los cálculos de las entalpías entalpías de reacción que se !an realiado !asta a!ora, se refieren a un estado de referencia previamente establecido, establecido, pero "qué pasa si la reacción no se lleva a cabo ba#o esas condiciones$ condiciones$ "%ree Ud. que los cambios energéticos serán mayores o menores$ &ara responder a estos interroga interrogante ntes s es necesari necesario o estudiar estudiar como se afecta afecta el calor calor de reacción reacción cuando cambian la presión y la temperatura. 'ambién seguramente Ud. se !abrá pregunta preguntado do por "la máxima temperatura temperatura que se alcana alcana en una reacción$, reacción$, por e#emplo "la máxima máxima temperatura temperatura alcanada alcanada por una llama$ En la segunda segunda parte de esta lectura Ud. encontrará respuestas a estos interrogantes.
PROCESO DE DISOLUCIÓN DE UN SOLUTO EN UN SOLVENTE En la disolución de un soluto sólido en un solvente líquido se presentan al menos tres tipos de procesos asociados a cambios de entalpía. El primero de ellos se relaciona con la energía que se requiere suministrar para vencer las fueras de atracción que mantienen unidas a las moléculas o iones del soluto en fase sólida para que se puedan difundir al interior del solvente. El segundo con la energía necesaria para separar las moléculas del solvente líquido y permitir la difusión o dispersión del soluto en el solvente y el tercero con la energía liberada durante la asociación de las partículas del soluto y el solvente. (os dos primeros procesos son de naturalea endotérmica y el tercero exotérmica. )e los valores de las energías involucradas en esto estos s proc proces esos os depe depend nde e si dura durant nte e la diso disolu luci ción ón se pres presen enta ta un aume aument nto o o disminución de entalpía. %uando se disuelve una sustancia iónica en agua se presenta un fenómeno conocido como solvatación, solvatación, consistente en que los iones positivos, al difundirse en el solvente, se rodean de moléculas de agua orientadas por el extremo negativo y los iones negativos se rodean de las moléculas de agua atraídas por el polo positivo, cuanto mayor es esta atracción mayor es la cantidad de energía liberada. En la figura *+ se ilustra gráficamente el proceso de disolución del !idróxido de sodio sólido en agua. -a/012 3/40l2
-a30sln2 3 /+0sln2 3
∆ H
∆ H 5 cambio de entalpía durante el proceso Ing. Álvaro Enrique Cisneros Revelo Revelo
1
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Efecto de la temperatura sobre entalpías de reacción
6igura *+ &roceso de solvatación %uando la energía de solvatación, expresada en valor absoluto, es mayor que la energía de ioniación, como en este caso, se favorece el proceso de disolución y la reacción es fuertemente exotérmica. Un comportamiento contrario presentan, al disolverse en agua, algunas sustancias como las sales de amonio ocasionando que la solución se enfríe debido a que en este caso la energía para separar los iones es mayor que la producida durante la solvatación. 'odo proceso de disolución acuosa se puede representar de forma general mediante una ecuación como la siguiente7 1
3
n/4
1 0n/42
3
∆/s
)onde 1, representa el soluto, n el n8mero de moles del solvente, entalpía durante el proceso.
∆/s el
cambio de
ENTALPÍAS DE DISOLUCIÓN %omo ya se indicó, la disolución de un soluto en un determinado solvente produce un cambio de entalpía que se manifiesta en la absorción o liberación de calor, si el proceso se realia a presión y temperaturas constantes9 o en una disminución o aumento de temperatura, si el proceso se realia adiabáticamente. Este cambio de entalpía se conoce como calor de solución o calor de disolución o simplemente entalpía de disolución. 1i en el proceso de disolución tiene lugar una interacción química entre el solvente y el soluto, el calor de disolución incluirá las energías involucradas en estas interacciones, como el calor de solvatación, el calor de !idratación o el calor de ioniación.
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CALOR INTEGRAL DE DISOLUCIÓN Al cambio de entalpía cuando mol de soluto se disuelve en n moles de solvente a una temperatura de 4: ° % y presión de bar se le denomina calor integral de solución y se representa generalmente como
o
∆ H s . El valor numérico del calor de
disolución depende por lo tanto del n8mero de moles de solvente n. (os calores integrales de disolución generalmente se !allan por métodos calorimétricos midiendo en primer lugar el efecto térmico producido al disolverse el soluto en una determinada cantidad de solvente para formar una solución relativamente concentrada9 luego se mide el calor de disolución involucrado al adicionar más solvente a la solución concentrada, y así !asta que una sucesiva adición no cause ning8n efecto térmico. 1i se grafican los valores del calor desprendido durante una disolución frente al n8mero de moles de solvente adicionados se obtienen curvas como la mostrada en la figura *+. En ella se aprecia que para n1 moles de solvente el cambio de entalpía es ∆ H 1 y si se adicionan n moles, el cambio de entalpía es ∆ H . (a diferencia 0 ∆ H ! ∆ H 1 " corresponde al calor desprendido durante la dilución de la solución de concentración c1 !asta alcanar la solución c. 'ambién se observa que cuando se adicionan n s moles de solvente el calor de disolución alcana un valor máximo de tal manera que si se a;ade más solvente ya no se presentará cambio de entalpía esta situación límite se conoce como dilución infinita.
6igura *+4 Entalpías de disolución En los manuales de propiedades fisicoquímicas se encuentran tabulados los valores de los calores de disolución de los compuestos químicos a diferentes grados de disolución o también se presentan en gráficas como las que se muestran en las figuras *+<, *+= o *+: a manera de e#emplos.
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#
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6igura *+< E#emplos de calores integrales de disolución de ácidos a 4: >%
6igura *+= E#emplos de calores integrales de solución de bases a 4: >%
6igura *+: E#emplos de calores integrales de solución de sales a 4: >% Ing. Álvaro Enrique Cisneros Revelo
$
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%on los datos de los calores integrales de solución leídos en las tablas o en las curvas correspondientes se pueden resolver problemas relacionados con la determinación del calor involucrado en los procesos de disolución o de dilución, tal como se ilustra en los siguientes e#emplos.
EJEMPLO 8-1 &ara prepara una solución cáustica que se !a de utiliar para el lavado de envases de vidrio se disolvieron a 4: >%, *? @g de -a/ en :?? @g de agua. %alcular el calor desprendido en este proceso.
6igura *+
ANÁLISIS DEL PROBLEMA (as tablas o gráficas de entalpías de disolución proporcionan el valor de la entalpía para el correspondiente grado de disolución 0moles de solventeBmol de soluto2. &or lo tanto, primero se !alla el n8mero de moles de soluto y el n8mero de moles de solvente, con la relación del n8mero de moles de solvente por cada mol de soluto, se determina el calor desprendido por mol de soluto, de tal manera que el calor buscado es igual al producto de este valor por el n8mero de moles de soluto.
SOLUCIÓN DEL PROBLEMA n &a'H
=
80%g (
1 %mol ) = 2,0 %mol 40 %g
n H 2 ' n &a'H
=
27,8 %mol 2 %mol
=
13,9
n H 2'
=
1 %mol 500%g ( ) = 27,8 %mol 18 %g
⇒ ∆ H s o = − 10.300
( = (− 10.300 %cal / %mol )(2 %mol ) =
%cal / %mol
− 20.300
%cal
EJEMPLO 8-2 En laboratorios químicos y en el traba#o industrial con muc!a frecuencia se deben preparar soluciones diluidas a partir de soluciones de mayor concentración, en estos casos es necesario considerar los efectos energéticos que se producen. &or e#emplo "Cué cantidad de calor se producirá cuando a 4? @g de una solución de -a/ al
6igura *+
ANÁLISIS DEL PROBLEMA El caso planteado corresponde a un proceso de dilución. 1e determina primero la cantidad de soluto y solvente y el correspondiente cambio de entalpía para la relación moles de agua por mol de soluto, luego la concentración después de la dilución con su correspondiente cambio de entalpía. El calor producido será igual a la diferencia de entalpías.
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)
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SOLUCIÓN DEL PROBLEMA
=
m &a'H n &a'H
=
0,3(20 %g ) = 6 %g
m H 2'
1 %mol (6 %g )( ) = 0,15 %mol 40 %g n H 2' n &a'H
0,78 %mol
=
0,15 %mol
=
5,18
n H 2'
=
=
0,7(20 %g ) = 14 %g
1 %mol (14 %g )( ) = 0,78 %mol 18 %g
⇒ ∆ H s o1 = − 9.100
%cal / %mol
)espués de la dilución
n H 2' n H 2' n &a'H
=
=
1 %mol (14 %g + 10 %g )( ) = 1,33 %mol 18 %g
1,33 %mol 0,15 %mol
=
8,89
⇒ ∆ H s o2 = − 10.100
%cal / %mol
∆ H so = ∆ H so2 − ∆ H so1 = − 1.000 %cal / %mol ( = (− 1.000 %cal / %mol )(0,15 %mol ) = − 150 %cal
EJEMPLO 8-3 El ácido sulf8rico es un reactivo muy utiliado en los laboratorios químicos y en varios procesos industriales, al meclarse con el agua produce una reacción fuertemente exotérmica. %alcular el calor generado cuando 4=,: @g de / 41= se disuelven en :=,? @g de agua a 4? >%. 1i la mecla se realia ba#o condiciones adiabáticas y el calor específico de la solución es de ?, @calB@g>% "cuál será la temperatura que se alcana$
6igura *+*
ANÁLISIS DEL PROBLEMA 1i la mecla se realia ba#o condiciones adiabáticas no se debe presentar intercambio de calor con los alrededores, por lo tanto, el calor desprendido por la disolución ocasiona el aumento de temperatura. Entonces a partir de la masa de la solución formada y de su calor específico se puede determinar el la temperatura que alcanaría el sistema. &ara resolver este tipo de problemas será necesario en primer lugar calcular el calor involucrado en la disolución y luego el cambio de temperatura.
SOLUCIÓN DEL PROBLEMA n H 2 *'4
=
1 %mol (24,5 %g )( ) = 0,25 %mol 98 %g
n H 2'
=
1 %mol (54,0 %g )( ) = 3,50 %mol 18 %g
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+
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Efecto de la temperatura sobre entalpías de reacción n H 2'
n Ha*'4
=
3,50 %mol 0,25 %mol
=
14
⇒ ∆ H s o = − 16.000
%cal / %mol
En la figura *+< se puede observar que el calor de disolución del ácido sulf8rico para una relación de = moles de aguaBmoles de ácido es de +.??? @calB@mol
( = (− 16.000 %cal / %mol )(0,25 %mol ) = m soluciuón
∆ - =
− 4.000 %cal = (magua + m,cido ) = (54 + 24,5)%g = 78,5 %g
( m s c p
= - f
4.000 %cal (78,5 %g )(0,61 %cal / %g º C )
=
=
83,5 º C
15º C + 83,5º C = 98,5º C
INFLUENCIA DE TEMPERATURA SOBRE EL CALOR DE REACCIÓN Fatemáticamente, si se quiere saber la influencia de la variación de una variable sobre otra, se debe calcular la derivada de esa variable con respecto a la que variable que se estudia. &or lo tanto si se quiere determinar la influencia de la temperatura sobre el calor de reacción se debe derivar la expresión del calor de reacción con respecto a la temperatura. Al diferenciar el calor de reacción con respecto a la temperatura, a presión constante, se llega a establecer una relación entre éste y la temperatura mediante las capacidades caloríficas a presión constante de productos y reactivos, tal como se muestra en las siguientes ecuaciones7
H/ R 0 H prod ! H react.
d (∆ H Ro ) = d- p
o dH prod d- − p
0*+2 o dH react d- p
0*+42
Gecuerde que la derivada de la entalpía con respecto a la temperatura es igual a la capacidad calorífica a presión constante, por lo tanto
d (∆ H Ro ) = d- p
C po prod − C po react
d (∆ H R ) = (∆ C p )d- o
o
0*+<2
0*+=2
Al integrar la ecuación *+= entre dos temperaturas, una de las cuales es la temperatura de referencia, 4H*,: I, y la otra una temperatura, ', cualquiera se obtiene
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2
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Efecto de la temperatura sobre entalpías de reacción - 2 = -
∫ =
- 1 298
d (∆ H Ro ) =
- 2 = -
∫ =
- 1 298
(∆ C po )d-
0*+:2
Entonces, de esta ecuación se despe#a el calor de reacción a una temperatura cualquiera como se muestra a continuación
(∆ H Ro ) - (∆ H Ro ) - En la ecuación *+ el
− (∆ H Ro ) 298 =
= (∆ H Ro ) 298 +
-
∫
298
-
∫
298
(∆ C po )d-
(∆ C po )d-
0*+2
∆ C po representa la diferencia entre las capacidades caloríficas
de los productos menos las capacidades caloríficas de los reactantes. Entonces para realiar los cálculos se debe conocer las capacidades caloríficas molares tanto de productos como de reactivos por tanto
∆ C = o p
∑
o p ( prod )
ni C
i
−
∑
o p ( react )
n C
3
3
0*+2
&ara poder realiar la integración es necesario conocer las ecuaciones de las capacidades caloríficas molares en función de la temperatura, tal como ya se estudió en la unidad . Gemplaando la ecuación *+ en *+ se llega a una expresión general que permite calcular el calor de reacción a cualquier otra temperatura diferente a la estándar.
(∆ H Ro ) -
= (∆ H Ro ) 298 +
-
∫ ∑ 298
(
o
ni C p ( prod )i
−
∑
o
n 3 C p ( react ) 3 )d-
0*+*2
EJEMPLO 8-4 %onociendo que los calores de formación del %40g2 y del % 0g 2 son +H=,?: y +4,=4 @calBmol respectivamente, calcular el calor de reacción para la oxidación del monóxido de carbono a :?? >% y bar de presión. (as capacidades caloríficas molares se definen mediante las siguientes ecuaciones7
C p C'2 C p '2 C p C'
= 6,339 + 10,14 410 − 3 - − 3,415 410 − 6 - 2 = 6,117 + 3,167 410 − 3 - − 1,005 410 − 6 - 2 = 6,350 + 1,811 410 − 3 - − 0,2675 410 − 6 - 2
)onde ' se expresa en I y
C p en @
[email protected]
%0g2 3 J40g2
%40g2
6igura *+H Ing. Álvaro Enrique Cisneros Revelo
5
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ANÁLISIS DEL PROBLEMA %omo se estudió en la sección anterior, es necesario calcular primero el calor de reacción a las condiciones estándares y luego realiar la integración correspondiente como lo sugiere la ecuación *+*. (a primera parte de la integración corresponde a la sumatoria de las ecuaciones para las capacidades caloríficas molares de los productos, en este caso para el % 4. (a segunda parte corresponde a la sumatoria de las ecuaciones para las capacidades caloríficas molares de los reactantes, % y 4. En ambas partes se deben considerar los coeficientes que tienen las sustancias en la ecuación química.
SOLUCIÓN DEL PROBLEMA (∆ H Ro ) 298
o
= ∆ H f C'
773
∫ ∑ 298
o
− ∆ H f C' = (− 94,05 %cal / mol ) − (− 26,42 (∆ H o R ) 298 = − 67,63 %cal / mol
2 ( g )
( g )
o
(
ni C p ( prod )
−
i
∑
o
n 3 C p ( react ) )d- = 3
773
∫ ∑ 298
(
− 773
∫ (∑ 298
o p ( prod )
ni C
773
)d- =
i
∫ (6,339 + 10,14 410
−3
%cal / mol )
o
ni C p ( prod ) )d- i
773
∫ ∑ 298
(
o
n 3 C p ( react ) )d- 3
- − 3,415 410 − 6 - 2 )d- = 5.094,6
298 773
∫ (∑
773
o p ( react )
n 3 C
298
)d- =
3
∫ [(6,350 + 1,811 410
−3
- − 0,2675 410 − 6 - 2 ) +
298 1 2
(6,117 + 3,167 410 − 3 - − 1,005 410 − 6 - 2 )]d-
Al resolver esta integral utiliando para ello una !o#a de cálculo o calculadora se obtiene el siguiente resultado7 773
∫ ∑ 298
(
o
n 3 C p ( react ) 3 )d- = 5. 060,2 %cal / %mol .
Al restar los dos valores obtenidos anteriormente se llega que el valor total del término integral de la ecuación *+*. 773
∫ ∑ 298
(
o
ni C p ( prod ) 3
−
∑
o
n C p ( react ) 3 )d- = (5.904,6 − 5.060,2) = 34,4 %cal / %mol . 6 3
Entonces el calor de reacción a < I es
∆ H o773 = − 67,63
%cal mol
Ing. Álvaro Enrique Cisneros Revelo
+
34,4
%cal
1 %mol
)= %mol 1000 mol (
− 67,60
%cal / mol
7
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Efecto de la temperatura sobre entalpías de reacción
INFLUENCIA DE LA PRESIÓN SOBRE EL CALOR DE REACCIÓN &ara un sistema gaseoso que tiene comportamiento ideal el cambio de entalpía depende solo de los cambios de temperatura de tal manera que si la temperatura es la misma las entalpías de los productos serán constantes a diferentes presiones. En el caso de gases reales, si el cambio de presión no es muy grande, el efecto de la presión sobre el calor de reacción se puede considerar despreciable en la mayoría de las aplicaciones técnicas. &ara productos o reactivos sólidos o líquidos la presión e#erce poca influencia sobre las entalpías y generalmente son despreciables con respecto al calor de reacción. &or lo tanto se puede asumir que para cambios moderados de presión no se presentan cambios significativos en las entalpías de reacción.
ENTALPÍAS DE COMPUESTOS A DIFERENTES TEMPERATURAS &ara entender la relación entre la variación de la entalpía de una sustancia y la temperatura es necesario recordar que la energía asociada a todo compuesto químico se debe la energía química, a la energía involucrada en los cambios de fase y la energía cinética de las moléculas debido a su temperatura. Ka se estableció que la entalpía molar de un compuesto a 4: >% y un bar de presión es igual al calor normal de formación de ese compuesto, pero, "cuál será la entalpía del compuesto a otra temperatura$ Antes de dar respuesta a esta pregunta es necesario volver a enfatiar que la energía de una sustancia se compone de una energía sensible, debido a cambios en la temperatura, lo que implica movimientos moleculares9 energía latente debida a cambios de fase que conllevan separación de las moléculas9 energía química debido al rompimiento o formación de enlaces dando como consecuencia un reagrupamiento de los átomos9 energía nuclear si !ay desintegración de los n8cleos atómicos. La#o las condiciones ordinarias no se considera la energía nuclear y solo se contemplan la energía química, la energía latente y la energía sensible. %uando el estado inicial y el estado final de un sistema reactivo es el mismo el cambio de energía está determinado solo por el calor de reacción9 de no ser así, se requieren precisar los calores latentes y los calores sensibles. &or lo tanto para un compuesto químico a una temperatura diferente a la o
∆ H f más la
normal, su entalpía es igual a la suma del calor normal de formación o
o
entalpía sensible relativa a 4: M% y bar del compuesto (H - − H 298 ) y más los calores latentes si se presentan cambios de fase en el intervalo de temperaturas considerado con respecto a las condiciones normales. Entonces, la entalpía de un compuesto a una temperatura ', se puede determinar en la siguiente forma7
H -
=
o
o
n(∆ H f + ( H - − H 298 )
o
+ ∆ H cf )
0*+H2
)onde7 H - 5 Entalpía de un compuesto a una temperatura - n 5 n8mero de moles del compuesto Ing. Álvaro Enrique Cisneros Revelo
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o
∆ H f 5 Entalpía normal molar de formación. H - 5 Entalpía molar sensible a la temperatura - o
H 298 5 Entalpía molar sensible a 4H* I y bar. o
∆ H cf
5 Entalpía molar latente durante cambios de fase
(as entalpías sensibles a diferente temperatura se determinan conociendo el calor específico del compuesto o su capacidad calorífica molar y su dependencia con la temperatura. (as entalpías sensibles de muc!os gases se encuentran en las tablas de propiedades termodinámicas o en softNare especialiado.
TEMPERATURA DE LLAMA ADIABÁTICA 1i no se presentan cambios de energía cinética y potencial y no !ay involucrado ning8n tipo de traba#o, la energía química liberada durante una reacción de combustión o bien se pierde como calor !acia los alrededores, o se convierte en energía interna que se manifiesta en un aumento de la temperatura de los productos de combustión. 1i no existieran pérdidas de calor, es decir ba#o condiciones adiabáticas, la temperatura alcanaría un valor máximo conocido como temperatura de llama adiabática o de combustión adiabática. Esta temperatura depende de factores como la composición y tipo de sustancias, el grado de conversión de la reacción de combustión y de la cantidad de aire utiliada. &ara determinar la temperatura de llama adiabática se considera un sistema abierto donde los reactantes, combustible y aire, entran a las condiciones estándar a una cámara de combustión aislada térmicamente, se transforman en productos, los cuales salen a la temperatura que se busca determinar, manteniendo un régimen de flu#o estable. Entonces si se aplica la primera ley de la termodinámica, a un sistema abierto de flu#o estable, que reacciona a presión constante sin que se presente transferencia de calor y tampoco traba#o, el balance energético se reduce a7
H 0 8
9o cual equivale a que
H productos salida 0 H reactantes entrada
∑
o
o
o
n : (∆ H f + H - − H 298 ) :
=
∑
o
o
n R (∆ H f + H -
−
o
H 298 ) R
0*+?2
Es decir la entalpía de los productos, a la temperatura de salida, debe ser igual a la entalpía de los reactivos, a la temperatura de entrada. El método para determinar la temperatura de llama adiabática consiste en un proceso de ensayo y error donde se deben especificar los reactivos y sus Ing. Álvaro Enrique Cisneros Revelo
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Efecto de la temperatura sobre entalpías de reacción
correspondientes estados, determinar el tipo de combustión o grado de conversión % B %4, el D de aire en exceso utiliado con lo cual se puede determinar el valor del lado derec!o de las ecuaciones anteriores 0Entalpía de reactivos a las condiciones iniciales2. 1e puede suponer un valor ' para la temperatura de salida de los gases y con ella calcular el valor de la entalpía de los productos, si no es igual a la de los reactivos, se repiten los cálculos con otra temperatura. %on la interpolación de estos dos valores se !alla la temperatura de llama adiabática. Estos cálculos normalmente requieren de muc!o tiempo, !oy en día existe el softNare apropiado que permite muy rápidamente conocer la temperatura de llama adiabática para un amplio rango de especificaciones de combustibles, relaciones aireBcombustible y tipos de reacción.
CONCEPTUALIACIÓN Y ANÁLISIS . Analice el diagrama mostrado en la figura *+= e indique a que relación de dilución el I/ se alcana la máxima entalpía de disolución 4. Explique por qué raón al disolver ácido sulf8rico en agua la solución se calienta mientras que al disolver nitrato de amonio la solución se enfría. <. Explique la utilidad que tiene el conocer el calor integral de solución. %onsulte y estableca la diferencia conceptual con el calor diferencial de solución.
4. 1i se disuelven en forma adiabática y por separado, iguales cantidades de %a%l4 y Fg1= en iguales cantidades de agua, en qué caso se presentará una mayor temperatura. Oustifique matemáticamente su respuesta. :. "%ómo se podría determinar la entalpía de un compuesto a una temperatura diferente a la estándar$ . "Cué sucede al disolver un soluto en un solvente si la energía desprendida durante la disolución es menor que la energía requerida para la disociación del soluto$
7. Explique cómo influye la temperatura en el calor de reacción *. Estableca la diferencia entre la entalpía normal de formación y la entalpía sensible de una sustancia química. H. 6ormule las ecuaciones de balance de energía y balance de entropía para un sistema abierto con reacción química ba#o condiciones de flu#o estable. ?. "Cué condiciones se deben cumplir para que una reacción a una temperatura determinada se produca en forma espontánea$
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PROBLEMAS DE APLICACIÓN 2 )etermine la cantidad de calor que se produce cuando a *? @g de agua se le adicionan 4 @g de !idróxido de potasio a condiciones normales de presión y temperatura. 42 %alcular el calor desprendido cuando se meclan 4:,? @g de ácido clor!ídrico del <D con 4:,? Ig de agua.
3) (a combustión a volumen constante de 4,? g de / 40g2 para formar / 40l2 a 4: >% produce ,=: @cal. %alcular el calor que se produciría si la reacción se realia a presión constante a 4: >%. 4) %alcular el calor de formación del /%l 0g2 a ?? M% considerando constantes las capacidades caloríficas molares :2 %alcular el calor molar de reacción de la oxidación completa del monóxido de carbono !asta dióxido de carbono a la presión de bar y a2 ? M% b2 4?? M%. 2 %alcular el calor producido cuando se queman 4? @mol de una mecla gaseosa con la siguiente composición molar *:D de metano, ?D de etano y :D de metano si la combustión se realia en forma completa a condiciones normales. 2 %alcular el cambio de entalpía, el cambio de entropía y el cambio de energía libre de Pibbs para la reacción a 4? M% y bar de la siguiente reacción7 %a%<0g2
%a0s2 3 %40g2
*2 )eterminar el calor de combustión de ,? @g de octano gaseoso a ?? @&a y H?? M%. H2 %alcular el calor generado cuando se quema @mol de metano si la reacción es completa, se utilia =?D de aire en exceso, tanto el combustible como el aire entran a una temperatura de 4: >% y a una presión de ?? @&a, y los productos gaseosos salen a H?? >% y ?? @&a.
10) %alcular el poder calorífico de una mecla combustible que tiene la siguiente composición másica7 H?D de %/ =, *D de % 4/ y 4D de % * y determinar la cantidad de calor por !ora que puede proporcionar una corriente de 4,? @gBminuto de este gas.
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