Departamento de Física y Química IES Martín Rivero Ronda 1 2. TERMOQUÍMICA

Transcripción

1 Departament de Física y Química IES Martín River Rnda 1. TERMOQUÍMICA.1. Intrducción.. Sistemas químics.3. Primer principi de la Termdinámica.4. Transrmacines químicas.4.1 Calr de reacción a vlumen cnstante..4. Calr de reacción a presión cnstante..5. Ecuacines termquímicas.6. Ley de Hess.7. Entalpía estándar nrmal.8. Entalpía estándar de rmación.9. Entalpía estándar de reacción.10. Energías de enlace.11. Espntaneidad en las reaccines químicas: Entrpía.1. Entrpía estándar.13. Entrpía estándar de reacción.14. Energía libre de Gibbs.15. Energía libre estándar de rmación y de reacción.16. Cuestines y prblemas.1 Intrducción Durante el transcurs de una reacción química unas sustancias se transrman en tras. Esta transrmación suele ir acmpañada de un intercambi de energía (calr, eléctrica, luminsa, etc.) La termquímica es la parte de la química que se encarga de analizar las variacines de energía (generalmente calr) que acmpañan a las reaccines químicas.. Sistemas químics Se entiende pr termdinámic a la parte del Univers que se smete a estudi. El rest del Univers se cnce cn el nmbre de entrn (medi exterir) Ls s pueden intercambiar materia y/ energía cn el entrn. Atendiend a este intercambi ls s se clasiican en: Abierts. En ests s se intercambia materia y energía cn el entrn. Cerrads ds. En ests s hay intercambi de energía per n se intercambia materia. Aislads. N hay intercambi de materia ni de energía. Si el cede energía al entrn, se denmina extérmic. Pr el cntrari, si el absrbe energía se denmina endtérmic. Atendiend al númer de ases existentes en el, ls s se clasiican en hmgénes, si sól hay una ase, y en hetergénes, si hay más de una ase. Para caracterizar un termdinámic es necesari cncer una serie de prpiedades del mism, cm la presión, vlumen, temperatura, etc. Aquellas magnitudes que describen el estad de un se denminan variables de estad. Estas variables de estad tienen un valr deinid para cada estad y se caracterizan prque la variación en ellas sól depende del estad inicial y del inal, per n cm se lleve a cab el prces. La presión, el vlumen, la temperatura, la energía interna y la entalpía sn ejempls de variables de estad; pr el cntrari el calr y el trabaj sn magnitudes que dependen del prces de la transrmación desarrllada.

2 - Termquímica Química- º Bachillerat.3 Primer Principi de la Termdinámica Según el principi de cnservación de la energía, la energía que pierde gana un tiene que ser igual a la energía que gana pierde el entrn, l que es l mism la energía del Univers permanece cnstante. Cualquier está cnstituid pr un gran númer de partículas que se mueven e interactúan entre sí. La suma de las energías cinética y ptencial (de cualquier tip) de las partículas cnstituye la denminada energía interna, U. El valr de la energía interna de un en un estad es muy diícil de cncer, debid al elevad númer de partículas y las interaccines entre ellas, en cambi se puede cncer la variación de energía interna en un prces. La variación de la energía interna, U, durante un prces en el que se intercambia calr y trabaj, es igual a la suma del calr, Q, ganad pr el mas el trabaj, W, realizad sbre el. Es decir: U = Q + W (1.II) Esta es la ecuación crrespndiente al primer principi de la termdinámica, que en deinitiva es una expresión del principi de cnservación de la energía. El valr de la variación de la energía interna en un prces es independiente del camin seguid, sól depende de ls punts inicial y inal, pr tant, la energía interna es una unción Q>0 W<0 de estad. Si entre ds estads cualesquiera de un, el valr de la variación de la Sistema energía interna es independiente del camin y tenems en cuenta la ecuación (1.II II), la suma Q + W será independiente del prces, ya que sól será unción W>0 Q<0 del estad inicial y del estad inal. N curre l mism cn el calr y el trabaj que si depende del prces seguid (aunque su suma n) La IUPAC establece pr cnveni el siguiente criteri de signs para el calr y el trabaj: Calr aprtad al : Q>0 Calr cedid pr el : Q<0 Trabaj aprtad al : W>0 S V P e x t F e x t gas x Trabaj realizad pr el : W<0 En las reaccines químicas dnde hay un increment del númer de mles de las sustancias gasesas, hay una expansión de ls gases cntra la presión exterir. Cuál es el valr de este trabaj de expansión? Para determinar el valr del trabaj realizad pr una uerza externa cuand el se expansina, cnsiderems un gas encerrad en un cilindr de supericie S, cm el representad en la igura. Si recrdams la deinición de trabaj, y calculams el trabaj realizad pr la uerza exterir, F ext tenems: r r W = F x (.II) F ext ext Cm la uerza y el desplazamient tienen sentids puests, el valr del trabaj es: W = Fext x (3.II) F ext Pr tra parte, la uerza externa, F ext está relacinada cn la presión externa, P ext : Fext Pext = Fext = Pext S (4.II) S Sustituyend el valr btenid en (4.II) en (3.II): W = Pext S x = Pext V (5.II) F ext De (5.II.II) se iniere que si el gas se expande (el increment de vlumen es psitiv) el trabaj realizad pr la uerza externa es negativ, l que quiere decir, recrdand el criteri de signs, que el realiza trabaj. Pr el cntrari, si el gas se cmprime, el trabaj realizad pr la uerza externa es psitiv.

3 Departament de Física y Química IES Martín River Rnda 3.4 Transrmacines químicas q El calr que interviene en una reacción química depende de la rma de cóm se realice el prces. Tratarems ls prcess: a vlumen y a presión cnstante..4.1 Calr de reacción a vlumen cnstante Si la reacción se prduce a vlumen cnstante (prces isócr), el trabaj exterir es nul. Si aplicams (1.II 1.II) se btiene: U =Q v (6.II) En dnde se ha llamad Q v al calr que interviene en una reacción química a vlumen cnstante, y cm se puede cmprbar es la variación de energía interna del prces..4. Calr de reacción a presión cnstante Si la reacción química transcurre en un recipiente abiert, el vlumen puede variar, per la presión permanece cnstante (prces isóbar) Para calcular la variación de energía interna, U, del prces utilizams (1.II 1.II), y llamams Q p al calr de reacción a presión cnstante, ns queda: Q p = U W (7.II) Si tenems en cuenta el valr del trabaj que se realiza sbre el, (5.II), se tiene: Q p = U + P V (8.II) Desarrlland ls increments se tiene: Q p = ( Uinal Uinicial ) + P ( Vinal Vinicial ) = ( Uinal + PVinal ) ( Uinicial + PVinicial ) (9.II) La expresión se simbliza pr H y se denmina entalpía, y psee dimensines de energía. La entalpía es unción de estad, ya que las magnitudes que la deinen l sn. Q p = Hinal H inicial = (10.II) Expresión que indica que la variación de entalpía es el calr intercambiad pr el cuand experimenta un prces a presión cnstante. En una reacción química, la entalpía de ls reactivs se denmina Hr y la entalpía de ls prducts, Hp Si la entalpía de ls prducts es mayr que la entalpía de ls reactivs, la variación de la entalpía es psitiva, y en cnsecuencia Qp también es psitiv. A este tip de reaccines se denmina endtérmica. En cas cntrari, si la entalpía de ls reactivs es mayr que la entalpía de ls prducts, la variación de entalpía es negativa y pr la misma razón el calr a presión cnstante también es negativ. A este tip de reacción se denmina extérmica. Resumiend: REACCIÓN ENDOTÉRMICA REACCIÓN EXOTÉRMICA H prducts > H > 0 reactivs H > 0 H p H prducts < H < 0 reactivs H < 0 H r H r H p En aquellas reaccines en las que sól intervienen sólids y líquids, el cambi de vlumen es prácticamente nul, y en ellas se cumple que la variación de entalpía es igual a la variación de energía interna. Si pr tra parte, en la reacción química existen sustancias gasesas, una variación en el númer de mles prducirá una variación en el vlumen. Si las sustancias gasesas se cmprtan cm gases ideales y la reacción transcurre a presión y temperatura cnstante, pdems deducir la relación entre el calr a presión y vlumen cnstante. Si partims de (8.II) y de la ecuación de ls gases ideales: = U + P V = U + nrt (11.II) P V = nrt Dnde n es la variación del númer de mles, es decir n=nprducts-nreactivs

4 4 - Termquímica Química- º Bachillerat Recrdand (6.II) y (10.II): Q p = Qv + nrt (1.II).5 Ecuacines termquímicas Las ecuacines termquímicas n sól indican las relacines entre las masas de las sustancias que intervienen en la reacción, sin también ls cambis de entalpía que acmpañan a ésta, en unas cndicines de presión y temperatura. Cm el calr de reacción depende del estad ísic de las sustancias reaccinantes y de las cndicines del, deben indicarse estas circunstancias. Así en la reacción de síntesis del agua, pdems escribir: 1 H ( g ) + O( g ) H O = 85, 8 kj Que también pdíams usar la siguiente descripción para esta misma reacción: 1 H ( g ) + O( g ) H O ( l ) + 85, 8 kj Entendiéndse, en las ds representacines, que pr cada ml de hidrógen gases que reaccina cn medi ml de xígen gases, se btiene un ml de agua líquida y se desprende 85,8 kj..6 Ley de Hess La ley de Hess dice que el cambi de entalpía para una reacción es el mism si la reacción tiene lugar en un pas en una serie de pass. Es una cnsecuencia de que la entalpía es una unción de estad. La ley de Hess ns permite cmbinar algebraicamente: sumar, restar, multiplicar pr un númer enter, ds más ecuacines termquímicas, y de esta rma calcular ls cambis de entalpía de un gran númer de reaccines que serían muy cmplicadas impsible llevarlas a cab experimentalmente. Veams un ejempl de la ley de Hess. Dadas las siguientes ecuacines termquímicas: ( I ) CO( g ) + H ( g ) CH 3OH = 13,5kJ ( II ) H ( g ) + 1/ O ( g ) H O = 85,8 kj ( III ) CO( g ) + 1/ O ( g ) CO ( g ) = 83,0 kj Calcula la variación de entalpía de la reacción de cmbustión del metanl: CH 3 OH ( l ) + 3 / O ( g ) CO( g ) + H O =?? Si sumams la inversa de la primera cn ds veces la segunda y la tercera, btenems la ecuación buscada. Aplicand la ley de Hess, =- (I)+ (II)+ (III)=-7,1 kj.7 Entalpía estándar nrmal La cantidad de calr desprendida absrbida en una reacción química depende de las cndicines de la reacción: temperatura, presión y cantidades de ls reactivs. Para pder cmparar entre sí ls calres intercambiads en distintas reaccines es necesari precisar las cndicines en las que se están eectuand éstas. Para ell tendrems en cuenta las siguientes circunstancias: Fijarems la presión en una atmósera. Si se trata de una mezcla de gases, la presión parcial de cada gas tiene que ser la estándar. N hay temperatura estándar. Generalmente se reiere a 5 C. Indicarems en la ecuación termquímica ls estads de agregación en ls que se encuentran las sustancias. Cada sustancia pura, reactiv prduct, se encuentra en el estad ísic de agregación en que es más estable. Si se trata de sólids, se especiica la variedad altrópica más estable en esas cndicines. Para sustancias disueltas, el estad estándar se reiere a la cncentración 1 Mlar. Tendrems en cuenta que el valr de en la reacción depende de la cantidad de reactivs cnsumids. Así en la reacción: 1 H ( g ) + O ( g ) H O = 85, 8 kj Ns indica que la reacción de rmación del agua líquida a partir de sus elements se desprenden 85,8 kj pr cada ml de agua rmada ( pr ml de hidrógen cnsumid...)

5 Departament de Física y Química IES Martín River Rnda 5 Para ds mles de agua tendrems: H ( g ) + O ( g ) H O = 571, 6 kj Para representar las cndicines estándar la simblizarems pr el superíndice..8 Entalpía estándar de rmación La aplicación de la ley de Hess ns permite el cálcul de variacines de entalpía de reaccines que serían cmplicadas de llevarlas a cab experimentalmente, además de ahrrarns el esuerz de determinar calrimétricamente ls calres de reacción. Debems recrdar que n es psible determinar el valr abslut de la entalpía, sól pdems calcular cambis de entalpía. Pdems aprvechar esta circunstancia para establecer una escala arbitraria de entalpías. Para cada temperatura se deine la entalpía estándar de rmación de una sustancia,, cm la variación de entalpía en la rmación de un ml de cmpuest en cndicines estándar, a partir de sus elements, también en cndicines estándar. Cn esta deinición, la entalpía de rmación de ls elements purs en su estad estándar es nula. Ejempls: C ( grait ) + O ( g ) CO ( g ) = 393,5 kj / ml H ( g ) + O ( g ) H O = 187,8 kj / ml De la prpia deinición del calr estándar de rmación (y del rigen tmad para la entalpía), ls cambis de entalpía estándar cinciden cn las entalpías estándar de rmación de ls cmpuests. Las entalpías de rmación prprcinan una medida cuantitativa de la estabilidad de un cmpuest en relación cn sus elements: Si <0 el cmpuest es más estable que sus elements. Si >0 el cmpuest es más inestable que sus elements. Las entalpías estándar de rmación ns permiten calcular la variación de entalpía de cualquier reacción en la que cnzcams las entalpías de rmación de las sustancias que intervengan..9 Entalpía estándar de reacción La aplicación de la ley de Hess ns permite cncer la entalpía estándar de reacción a partir de, cm se ELEMENTOS desprende del diagrama entálpic. Σ Η (reactivs) Se deine la entalpía estándar de reacción, r, cm la H Σ Η(prducts) variación de entalpía de una reacción química en la que ls REACTIVOS reactivs se encuentran en cndicines estándar y se transrman en ls prducts, que también se encuentran Η (reacción) en cndicines estándar. PRODUCTOS Cm la variación de entalpía depende de las cantidades de las sustancias que intervienen, la variación de entalpía estándar de reacción vendrá dada pr la expresión: ( H = Σ n Σ n ) r prducts prducts reactivs reactivs (13.II).10 Energías de enlace Cuand la variación de entalpía de una reacción n puede medirse en un calrímetr, en la reacción intervienen cmpuests cuyas entalpías de rmación n cncems, pdems btener estimacines acerca de su valr utilizand trs métds. Así, en la reacción H(g) H (g) se desprende 436 kj /ml. Est signiica que cuand se rma el enlace entre átms de hidrógen para dar lugar a la mlécula de hidrógen se desprenden 436 kj/ml (la mlécula de hidrógen es más estable que ds átms de hidrógen) Para la reacción inversa: H (g) H(g), es necesari aprtar 436 kj pr cada ml de hidrógen disciad. Para la mayría de las mléculas diatómicas, las energías de enlace se cncen. Si la mlécula es pliatómica, cm puede ser el metan, la energía que hay que suministrar para rmper ls cuatr enlaces C-H varía según se realiza la ruptura. Se puede cmprbar experimentalmente que la

6 6 - Termquímica Química- º Bachillerat energía necesaria para rmper un enlace C-H es aprximadamente la misma, independientemente de cuál sea la mlécula en la que dich enlace esté presente. La energía media de enlace se puede deinir cm la energía necesaria para rmper un enlace dad en un ml de sustancia en estad gases, alternativamente, cm la energía desprendida en la rmación del enlace. La ruptura del enlace es un prces endtérmic, ya que cnsume energía, y pr tant las energías de enlace sn siempre psitivas. En el cas del metan: CH 4 ( g ) C ( g ) + 4H ( g ) r = 1661, 5 kj Dividiend esta energía entre el númer de enlaces C-H que cntiene la mlécula: r 1661,5 kj EC H = = = 415, 4 kj 4 4 Una vez cncidas y tabuladas las energías medias de enlace, pdems calcular la variación de entalpía de una reacción de la siguiente rma: H = Σ E. media enlaces rts Σ E media enlaces rmads (14.II) r. Ls valres tabulads sn en general valres medis de las energías de enlace. Ls cálculs de la variación de entalpía de reacción basads en energías de enlace sn siempre aprximads..11 Espntaneidad de las reaccines químicas: entrpía Si una reacción transcurre en unas determinadas cndicines decims que es una reacción espntánea. Un prces que curre de rma espntánea, n se lleva a cab en sentid puest, except si aprtams energía al. Esta deinición de prces espntáne es cndicinal, es decir, sól aceptams que el prces puede currir; pr ejempl la cmbustión del papel es un prces espntáne per hay que activarl. Cm en td prces natural, las reaccines químicas se rigen pr el principi de mínima energía, ya que en la mayría de ls cass, ls s evlucinan a estads de menr cntenid energétic. Pdríams pensar que tdas las reaccines extérmicas suceden de rma espntánea, per es n es ciert, cm pr ejempl la rmación de agua a partir de sus elements cnstituyentes. Pr tra parte el prces de usión, pr ejempl, es un prces endtérmic y es un prces espntáne. Parece que el criteri de la variación de entalpía n es el únic que rige la espntaneidad n de una reacción química. Tiene que existir tra magnitud que ns aclare el carácter espntáne de una reacción: esa magnitud es la entrpía. La entrpía es una unción de estad extensiva (depende del tamañ del ). La entrpía mide el grad de desrden del termdinámic, de rma que una mayr entrpía ns indica un mayr desrden. Bltzmann cuantiicó el grad de desrden de un gas ideal mediante la entrpía, que se representa pr S y se expresa en J/K En ls prcess dnde S>0, aumenta el desrden de las mléculas y la entrpía del aumenta; pr el cntrari si S<0, disminuye el desrden de las mléculas y la entrpía del disminuye. Según Bltzmann, ls s desrdenads tienen una entrpía elevada, mientras que ls rdenads una entrpía baja. Así, cm el estad gases es más desrdenad que el líquid, y éste a su vez más desrdenad que el sólid, se tiene que cumplir que S gas >S líquid >S sólid El segund principi de la termdinámica dice que: en ls prcess espntánes el Univers tiende hacia el estad de mayr desrden, aumentand la entrpía del y su entrn, l que es l mism la entrpía del univers aumenta cntinuamente cn el tiemp: S = S + S > 0 (15.II) univers El segund principi de la termdinámica sirve cm criteri para cncer el sentid de evlución de un prces espntáne..1 Entrpía estándar Al igual que curre cn la entalpía, la entrpía es unción de estad. Para calcular cambis de entrpía es necesari ijar un estad estándar y elegir un rigen de entrpía. Llamams entrpía estándar y la simblizams pr S, de una sustancia al valr de entrpía medid a 1 atmósera de presión y 5 C de temperatura. entrn

7 Departament de Física y Química IES Martín River Rnda 7 El tercer principi de la termdinámica establece que la entrpía de una sustancia cristalina pura a la temperatura de 0 K es cer S(0 K)=0, quedand el rigen de entrpía ijad..13 Entrpía estándar de reacción El valr de S que acmpaña a una reacción del tip: aa + bb cc + dd se calcula pr medi de ls valres absluts de entrpía estándar de ls reactivs y prducts, y que la entrpía es una unción de estad: S = cs ( C ) + ds ( D ) as ( A) + bs ( B ) (16.II) reacción ( ) ( ) Que de rma general: S = Σ( n prductss prducts ) Σ( nreactivss reactivs ) (17.II).14 Energía libre de Gibbs Un md de saber si una reacción es espntánea, teniend en cuenta el segund principi, es calcular la variación de entrpía del junt cn la crrespndiente variación de entrpía del entrn, y cmprbar que la suma sea mayr que cer. Teniend en cuenta (15.II), debems calcular la variación de entrpía del univers y cmprbar si es mayr que cer para cncluir que el prces realizad sea espntáne. Para calcular la variación de entrpía del entrn, tendrems en cuenta que para un prces que se realice a presión y temperatura cnstante, la variación de entrpía es: Q p entrn entrn Sentrn = = (18.II) T T Evidentemente la energía transerida desde el al entrn será la misma per de sign cntrari a la variación de entalpía del : H = (19.II) entrn H Teniend en cuenta (18.II) y (19.II): Sentrn = T (0.II) Aplicand este resultad a (15.II) SUnivers = S + Sentrn = S > 0 T (1.II) Eliminand denminadres T S = T S > 0 (.II) Univers Si deinims el prduct de la temperatura pr la variación de entrpía del univers cm la disminución de una nueva magnitud (energía libre de Gibbs, G), es decir, G=-T S Univers, la expresión (.II) queda: G = T S < 0 (3.II) Univers Hems cnseguid deinir una nueva unción termdinámica, G, que se expresa mediante la siguiente relación: G = H TS (4.II) Esta nueva magnitud es una unción de estad extensiva, y es la que determina el carácter espntáne de una reacción química. Para que un prces sea espntáne, a presión y temperatura cnstante, la variación de la energía libre debe ser menr que cer. Las dierentes psibilidades de variación de energía libre en un prces sn: La energía libre del disminuye, es decir G<0; en este cas el prces es espntáne. La energía libre del aumenta, es decir G>0; en este cas el prces es n espntáne. La energía libre del permanece cnstante, es decir G=0; en este cas el prces se encuentra en equilibri ibri.

8 8 - Termquímica Química- º Bachillerat Pdems ver la inluencia del términ entálpic y del términ entrópic en la espntaneidad de las reaccines: S G Prces <0 S>0 G<0 (n depende de la temperatura) Espntáne <0 >0 S<0 S>0 G<0 si la temperatura es suicientemente baja G>0 si la temperatura es suicientemente alta G<0 si la temperatura es suicientemente alta G>0 si la temperatura es suicientemente baja Espntáne N espntáne N espntáne Espntáne >0 S<0 G>0 (n depende de la temperatura) N espntáne.15 Energía libre estándar de rmación y energía libre estándar de reacción Al ser la energía libre una unción de estad pdems cmbinar algebraicamente las ecuacines químicas y de esta rma calcular las variacines de energía libre en un gran númer de reaccines químicas. Sabems que sól tiene sentid hablar de variacines de energía libre, aspect que ns cnduce a deinir unas cndicines estándar (5 C y 1 atmósera de presión) y asignar un valr cer para la energía libre. Pr cnveni se asigna el valr cer a la energía libre de rmación de ls elements en cndicines estándar y en su rma más estable. La energía libre de un cmpuest se deine cm la el cambi de energía libre que acmpaña al prces de rmación de un ml de dich cmpuest en su estad estándar, a partir de sus elements, también en estad estándar. Al igual que hicims en (17.II), la variación de energía libre estándar que acmpaña a cualquier prces puede calcularse a partir de las energías estándar de rmación de las sustancias que intervienen en él: G = Σ( n G prducts ) Σ( n G reactivs ) (5.II) r prducts reactivs.16 Cuestines y prblemas I. Hallar la variación de energía interna para un ml de un gas que absrbe 150 J de calr y se expande de rma irreversible, cntra una presión de una atmósera desde un vlumen de 10 litrs hasta un vlumen de 5 litrs. Dats: R=8,31 J/ml K = 0,08 atm L/K ml II. A partir de ls dats de energía de enlace, calcula la entalpía de la reacción: C H ( g ) + 5 / O ( g ) CO ( g ) + H O ( g ) Dats: Energía de enlace en kj/ml: C-H : 414 ; CΞC : 837; O=O: 498; C=O: 736; O-H: 464 III. Indica raznadamente si las siguientes airmacines sn verdaderas alsas: a. Tda reacción extérmica es espntánea. b. Cuand un gases se expansina disminuye su energía interna c. La entrpía disminuye en la reacción: KClO 4 (s) KClO 3 (s) + O (g) IV. Cuand se quema un ml de natalen (C 10 H 8 ) sólid cn xígen gases a vlumen cnstante y a 5 C, se btiene que el calr desprendid es kj. Calcula la variación de entalpía para esta reacción. V. El alumini es un agente eiciente para la reducción de óxids metálics. Un ejempl es la reducción de óxid de hierr(iii) a hierr metálic: Fe O 3 (s)+al(s) Al O 3 (s) + Fe (s) a. Calcula el calr desprendid en la reducción de 100 grams de óxid de hierr(iii) a 98K b. Calcula la variación de energía libre de Gibbs a 98 K. es espntánea la reacción a 98K? VI. Dadas las siguientes ecuacines: I (g) + H (g) HI(g) 3,34 kj I (s) + H (g) HI(g) + 50,16 kj a. Calcula la energía necesaria para sublimar yd b. Calcula la energía que habrá que suministrar para disciar en sus elements el ydur de hidrógen cntenid en un matraz de 750 ml a 5 C y 800 mm de Hg

9 Departament de Física y Química IES Martín River Rnda 9 VII. El clrur de etil puede btenerse pr ds vías: C H 6 (g)+cl (g) C H 5 Cl(g)+HCl(g) ; S = J/ml K C H 4 (g) + HCl(g) C H 5 Cl(g) ; S =-19 J/ml K Justiica cuál de las ds vías es más avrable. VIII. La nitglicerina, de órmula C 3 H 5 (NO 3 ) 3, es un explsiv que se decmpne según la ecuación: 4 C 3 H 5 (NO 3 ) 3 (l) 1 CO (g) + 10 H O(l) + O (g) + 6 N (g) ; r =-5700 kj Calcula: a. La variación de entalpía de rmación de la nitrglicerina b. El calr desprendid cuand se descmpnen 30 grams de nitrglicerina. IX. Para la reacción de cmbustión del butan C 4 H 10 (g) +13 O 8CO (g)+10 H O(g); <0, indique raznadamente si, a la misma temperatura, el calr desprendid a presión cnstante es igual, mayr menr que el calr desprendid a vlumen cnstante. X. La cmbustión del acetilen (C H ) prduce CO y agua (en estad gases) a. Escriba la ecuación química crrespndiente a dich prces. b. Determine el calr mlar de cmbustión del acetilen. c. Determine el calr prducid cuand se quema 1 kg de acetilen. XI. Para la reacción química C(s,grait) + H (g) CH 4 (g), calcula sus valres de, S y G XII. La cngelación del agua es un prces extérmic pr qué n es espntáne en cndicines estándar? en qué intervals de temperaturas será espntáne? Para el hiel el calr de rmación es -91,8 kj/ml y la entrpía estándar 47,93 J/ml K Dats: H kj/ml S J/ml K Fe O 3 (s) -81,37 90 Al O 3 (s) -1668,4 51 Al(s) 0 8,3 Fe(s) 0 7, C H 5 Cl(g) -104,9 HCl(g) -9,3 C H 6 (g) -84,7 C H 4 (g) 5,3 CO (g) -393,5 H O(g) -41,8 H O(l) -85,8 69,91 C H (g) 3,75 C(s,grait) 0 5,74 H (g) 0 130,7 CH 4 (g) -74,8 186,9 Slucines I ,55 Julis II. -96 kj III. a) als; b) verdadera; c) alsa IV kj V. a) -530,9 kj; b) J; Si VI. a) -53,50 kj; b) -54 J VII. la primera VIII. a) kj; b) 753 kj IX. el calr a presión cnstante es mayr. X. b) -153 kj; c) kj XI. -74,8 kj/ml; -80, J/ml K; -50,9 kj/ml XII. N es espntánea prque la variación de la energía libre es pstiva; T<73 Bibligraía: Química Bachillerat. Santillana Shaum Serie Bachillerat llerat. Química. Amada Fernández Oncala Química º Bachillerat Editrial Anaya.