Tema 16 Aspectos EnergÚticos Y CinÚticos Del Las Reacciones Quimicas
Páginas: 31 (7521 palabras)
Publicado: 26 de octubre de 2015
Solucionario
16
Aspectos energéticos y cinéticos de las reacciones químicas
EJERCICIOS PROPUESTOS
16.1 Pon un ejemplo de un dispositivo que transforme:
a) Energía química en energía eléctrica.
b) Energía química en energía luminosa.
a) Una pila voltaica.
b) Las barras de “Cyalume” que suelen utilizarse para ser visto en la montaña, y como animación en las verbenas nocturnas. Estas barrascontienen unos reactivos separados por una membrana. Al agitar la barra, se rompe
la membrana de separación de modo que los reactivos entran en contacto, produciéndose una reacción química acompañada de la emisión de luz.
16.2 Las luciérnagas transforman la energía química en luz.
¿Conoces algún proceso en el que se transforme luz en energía química? Indica alguna forma de aprovechamiento industrialde esta transformación.
El proceso de la fotosíntesis que llevan a cabo las plantas con clorofila. Los biocombustibles, por ejemplo, aprovechan la energía química acumulada en los compuestos orgánicos sintetizados por las plantas a costa de la energía absorbida de la luz solar.
16.3 El venenoso gas cianuro de hidrógeno se descompone en sus elementos en estado atómico según la reacción:
HCN (g) → H(g) ؉ C (g) ؉ N (g)
Razona si en dicho proceso se absorbe o se libera energía.
En el transcurso de esta reacción se rompen enlaces químicos, lo que requiere un aporte de energía, y no se forma ningún enlace químico nuevo. Por tanto, el proceso correspondiente a esta reacción viene acompañado de la
absorción de energía.
16.4 Dada la reacción del nitrato de amonio:
NH4NO3 → N2O ؉ 2 H2O
emite unahipótesis sobre si absorbe o desprende energía, sabiendo que los enlaces de los productos son
mucho más fuertes que los enlaces de los reactivos.
La energía que se desprende al formarse los enlaces nuevos de los productos es mayor que la energía que hay
que aportar para romper los enlaces viejos entre los átomos de los reactivos, ya que aquellos son más fuertes
que estos. En consecuencia, lareacción dada, correspondiente a la descomposición del nitrato de amonio, viene
acompañada de un desprendimiento neto de energía.
16.5 Indica si el proceso de fusión de un cubito de hielo es endotérmico o exotérmico.
El proceso de fusión de un sólido requiere siempre el aporte de la energía requerida para vencer las atracciones
que mantienen la red cristalina. Por tanto, la fusión del hielo es unproceso endotérmico.
16.6 ¿Puede una reacción química realizarse en un recipiente cerrado pero con trabajo de expansión?
Si la reacción se realiza en un recipiente cerrado, de paredes rígidas, el volumen permanece constante sin desplazamientos macroscópicos, de modo que el trabajo de expansión, en estas condiciones, es idénticamente nulo.
16.7 El calor de reacción del proceso:
2 HF (g) → H2 (g) ؉ F2(g)
es QP ؍؉542 kJ por cada mol de H2. Califica la reacción de endotérmica o exotérmica.
De acuerdo con el convenio termodinámico moderno de signos, un valor positivo del calor de reacción significa
que el calor es absorbido en el transcurso de la reacción. Por tanto, la reacción dada es endotérmica.
196
Solucionario
16.8
El SrCO3 es el compuesto más utilizado en pirotecnia para conseguirel color rojo. Como todos los carbonatos del grupo II, se descompone al calentarlo:
⌬
SrO (s) ؉ CO2 (g)
SrCO3 (s) ⎯→
⌬H ؍؉234 kJ
Halla ⌬H para la reacción: SrO (s) ؉ CO2 (g) → SrCO3 (s)
El valor de ⌬H de una reacción es igual y de signo opuesto al valor de ⌬H para la reacción inversa. En consecuencia,
SrO (s) ϩ CO2 (g) → SrCO3 (s)
16.9
⌬H ϭ Ϫ234 kJ
Interpreta la siguiente ecuacióntermoquímica:
⌬
CH4 (g) ؉ 2 O2 (g) ⎯→
CO2 (g) ؉ 2 H2O (l)
⌬H ؍؊894 kJ
a) Indica si es exotérmica o endotérmica.
b) ¿Qué calor se intercambia si se producen 4 mol de agua?
a) Dado que ⌬H ϭ Qp , un valor negativo de ⌬H indica que la reacción es exotérmica.
b) El valor de ⌬H indica que cuando se forman 2 moles de H2O (a presión constante) se desprenden (signo
negativo de ⌬H) 894 kJ en forma de calor....
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Aspectos energéticos y cinéticos de las reacciones químicas
EJERCICIOS PROPUESTOS
16.1 Pon un ejemplo de un dispositivo que transforme:
a) Energía química en energía eléctrica.
b) Energía química en energía luminosa.
a) Una pila voltaica.
b) Las barras de “Cyalume” que suelen utilizarse para ser visto en la montaña, y como animación en las verbenas nocturnas. Estas barrascontienen unos reactivos separados por una membrana. Al agitar la barra, se rompe
la membrana de separación de modo que los reactivos entran en contacto, produciéndose una reacción química acompañada de la emisión de luz.
16.2 Las luciérnagas transforman la energía química en luz.
¿Conoces algún proceso en el que se transforme luz en energía química? Indica alguna forma de aprovechamiento industrialde esta transformación.
El proceso de la fotosíntesis que llevan a cabo las plantas con clorofila. Los biocombustibles, por ejemplo, aprovechan la energía química acumulada en los compuestos orgánicos sintetizados por las plantas a costa de la energía absorbida de la luz solar.
16.3 El venenoso gas cianuro de hidrógeno se descompone en sus elementos en estado atómico según la reacción:
HCN (g) → H(g) ؉ C (g) ؉ N (g)
Razona si en dicho proceso se absorbe o se libera energía.
En el transcurso de esta reacción se rompen enlaces químicos, lo que requiere un aporte de energía, y no se forma ningún enlace químico nuevo. Por tanto, el proceso correspondiente a esta reacción viene acompañado de la
absorción de energía.
16.4 Dada la reacción del nitrato de amonio:
NH4NO3 → N2O ؉ 2 H2O
emite unahipótesis sobre si absorbe o desprende energía, sabiendo que los enlaces de los productos son
mucho más fuertes que los enlaces de los reactivos.
La energía que se desprende al formarse los enlaces nuevos de los productos es mayor que la energía que hay
que aportar para romper los enlaces viejos entre los átomos de los reactivos, ya que aquellos son más fuertes
que estos. En consecuencia, lareacción dada, correspondiente a la descomposición del nitrato de amonio, viene
acompañada de un desprendimiento neto de energía.
16.5 Indica si el proceso de fusión de un cubito de hielo es endotérmico o exotérmico.
El proceso de fusión de un sólido requiere siempre el aporte de la energía requerida para vencer las atracciones
que mantienen la red cristalina. Por tanto, la fusión del hielo es unproceso endotérmico.
16.6 ¿Puede una reacción química realizarse en un recipiente cerrado pero con trabajo de expansión?
Si la reacción se realiza en un recipiente cerrado, de paredes rígidas, el volumen permanece constante sin desplazamientos macroscópicos, de modo que el trabajo de expansión, en estas condiciones, es idénticamente nulo.
16.7 El calor de reacción del proceso:
2 HF (g) → H2 (g) ؉ F2(g)
es QP ؍؉542 kJ por cada mol de H2. Califica la reacción de endotérmica o exotérmica.
De acuerdo con el convenio termodinámico moderno de signos, un valor positivo del calor de reacción significa
que el calor es absorbido en el transcurso de la reacción. Por tanto, la reacción dada es endotérmica.
196
Solucionario
16.8
El SrCO3 es el compuesto más utilizado en pirotecnia para conseguirel color rojo. Como todos los carbonatos del grupo II, se descompone al calentarlo:
⌬
SrO (s) ؉ CO2 (g)
SrCO3 (s) ⎯→
⌬H ؍؉234 kJ
Halla ⌬H para la reacción: SrO (s) ؉ CO2 (g) → SrCO3 (s)
El valor de ⌬H de una reacción es igual y de signo opuesto al valor de ⌬H para la reacción inversa. En consecuencia,
SrO (s) ϩ CO2 (g) → SrCO3 (s)
16.9
⌬H ϭ Ϫ234 kJ
Interpreta la siguiente ecuacióntermoquímica:
⌬
CH4 (g) ؉ 2 O2 (g) ⎯→
CO2 (g) ؉ 2 H2O (l)
⌬H ؍؊894 kJ
a) Indica si es exotérmica o endotérmica.
b) ¿Qué calor se intercambia si se producen 4 mol de agua?
a) Dado que ⌬H ϭ Qp , un valor negativo de ⌬H indica que la reacción es exotérmica.
b) El valor de ⌬H indica que cuando se forman 2 moles de H2O (a presión constante) se desprenden (signo
negativo de ⌬H) 894 kJ en forma de calor....
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