Solucionario De Química

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

ESCUELA NACIONAL PREPARATORIA

QUIMICA IV AREA I

INTEGRANTES:
* Chávez Sánchez Julio David
* Peñaloza Rivera Luis Antonio
* Rivera Hernández Mariano Ángel

EJERCICIOS DEL LIBRO
FECHA DE ENTREGA:
29 de marzo de 2012 (e-mail)
30 de marzo de 2012 (impreso)

CAPITULO 1 – La energía y las reacciones químicas.
Ejercicio 1.3.1: De acuerdo con laecuación que representa la primera ley de la termodinámica, calcular la variación de la energía interna para los procesos que se describen a continuación:
a) Un sistema absorbe energía en forma de calor 956 kJ de los alrededores y al mismo tiempo efectúa un trabajo equivalente a 390 kJ sobre los alrededores.

ΔE= q + w
Trabajo = w = 956 kJ
Energía = q = -390 kJ
TRABAJO NEGATIVO

ΔE = q + w
ΔE = 956kJ – 390 kJ
ΔE = 566 kJ

b) Un sistema libera 174 J en forma de calor y recibe el trabajo mecánico equivalente a 670 kJ.

ΔE = q + w
ΔE = -174 J + 670 kJ
ΔE = - 0.174 kJ + 670 kJ
ΔE = 669.82 kJ

c) Se realiza un trabajo de 854.9 kJ en un sistema y simultáneamente se calienta con una lámpara de alcohol de tal manera que q = 153.2 J

ΔE = q + w
ΔE = 153.2 J + 854.9 kJ
ΔE = 0.1532 kJ + 854.9 kJΔE = 855.05 kJ

Ejercicio 1.5.1 Calcular el valor de entalpia de reacción (consultar tabla de valores de ΔH°f en el apéndice 1) para cada uno de los siguientes ejemplos e interpretar su significado.

a) La reacción de obtención de ozono ocurre en las capas altas de la atmósfera (termósfera) en donde la radiación ultravioleta procede del sol, proporciona la energía necesaria para llevar a cabo lareacción que se representa por medio de la siguiente ecuación:
3/2 O2 (g) + Energía O3 (g)

b) El proceso de combustión del magnesio en presencia de oxigeno, se representa mediante la siguiente ecuación:
Mg (s) + ½ O2 (g) MgO (s)

c) La reacción de neutralización del hidróxido de calcio con ácido clorhídrico, da como productos cloruro de calcio y agua, tal como semuestra en la siguiente ecuación:
Ca (OH)2 (s) + 2HCl (ac) CaCl2 (s) + 2H2O (l)

Ejercicio 1.5.2: Calcular la entalpía de reacción par a las siguientes ecuaciones químicas y determinar si son exotérmicas o endotérmicas (ver apéndice 1).

a) Na (s) + ½ Cl2 (g) NaCl (s)
ΔH°r = -410.9 kJ
exotérmica
b) N2 (g) + ½ O2 (g) N2O (g)
ΔH°r = 81.6 kJ
endotérmica
c) KClO3(s) KCl (s) + 3/2 O2 (g)
ΔH°r = -44.7 kJ
Exotérmica
d) CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (l)
ΔH°r = -890.36 kJ
exotérmica

Ejercicio 1.5.3: Determinar la entalpía de la reacción a partir de los valores de entalpías de enlace.
a) ½ N2 + 3/2 H2 NH3
ΔH°r = -48.5 kJ

b) H2O H2 + ½ O2
ΔH°r = 242.5 kJ

c) H2O2 H2O + ½ O2
ΔH°r = -101.5 kJd) H2 ½ O2 H2O
ΔH°r = -242.5 kJ
Ejercicio 1.5.4: Calcular el valor de la entalpía estándar de combustión para una mol de combustible a partir de las siguientes ecuaciones y determinar cual tiene el valor de entalpía de combustión más alto (ver apéndice 1).
a) C2H6 (g) + 7/2 O2 (g) 2 Co2 (g) + 3 H2O (l)
ΔH°r = -1559.81 kJ

b) C3H8 (g) + 5 O2 (g) 3 CO 2(g) +4 H2O (l)
ΔH°r = -2219.97 kJ

c) C4H10 (g) + 13/2 O2 (g) 4 CO2 (g) + 5 H2O (l)
ΔH°r = -2878.42 kJ

Ejercicio 1.6.1

a) El carbono se encuentra en la naturaleza en varias formas alotrópicas, dos de las más comunes son el diamante y el grafito. La entalpía de combustión para el grafito es de -393.5 kJ/mol, mientras que la del diamante es -395.4 kJ/mol, tal como se muestra en lassiguientes ecuaciones

C grafito (s) + O2 (g) Co2 (g) ΔH°f = -393.5 kJ
C diamante (s) + O2 (g) CO2 (g) ΔH°f = -395.38 kJ

Calcular el ΔH°f a partir de la ley de Hess, para la conversión del carbón diamante en grafito, según la siguiente ecuación

C (diamante) C (grafito)

Co2 (g) C grafito (s) + O2 (g) ΔH°f = +393.5 kJ
C diamante (s) +...