SERIE 3 QUIMICA GENERAL E INORGANICA I PROBLEMAS 1º ...

Química General e Inorgánica I – Serie 3 – 1er. cuatrimestre de 2004Problema 14.La fermentación alcohólica por microorganismos comprende la ruptura de laglucosa en etanol y dióxido de carbono por la reacción:C 6 H 12 O 6 (s) (glucosa) 2 C 2 H 5 OH (l) (etanol) + 2 CO 2 (g)a) Calcule la cantidad de calor liberado en una levadura de cerveza porfermentación de 1 mol de glucosa a 25 °C y 1 bar, a partir de los ∆H de combustión dela glucosa y del etanol.b) Compare con la cantidad de calor liberado cuando se quema completamenteun mol de glucosa en condiciones aeróbicas a la misma temperatura y presión.Datos: ∆Hº comb (EtOH) = -1366.95 kJ/molProblema 15.Para la reacción a 25 o C:CH 4 (g) + 2 O 2 (g) → CO 2 (g) + 2 H 2 O (g) ∆H = -801,3 kJ.Al quemar metano con oxígeno se produce una llama. Suponiendo que no haypérdidas de calor, calcular la temperatura alcanzada por la llama si:a) se parte de 1 mol de metano y 2 moles de oxígeno.b) se parte de 1 mol de metano y aire (20 % O 2 ) en cantidad estequiométrica.Datos: los valores medios de capacidad calorífica son 37,6 J/K mol para el agua,41,8 J/K mol para CO 2 , 29,3 J/K mol para el oxígeno, 35,31 J/K.mol para el CH 4 y 28,4J/K mol para el nitrógeno.Problema 16.Aplique su experiencia cotidiana y lo discutido sobre los principios de laTermodinámica para decidir si los siguientes procesos son espontáneos:a) Un cuerpo caliente se pone en contacto con uno frío, transfiriéndose calor delcuerpo frío al cuerpo caliente y aumentando, por consiguiente, la diferencia detemperatura.b) Se pone una gota de tinta china en un vaso de agua y luego de un tiempo todael agua aparece homogéneamente coloreada.c) Se tienen dos recipientes conteniendo respectivamente H 2 y N 2 , ambos a lamisma presión y temperatura, comunicados entre si por una llave. Se abre la llave y losgases se mezclan.d) Se tiene una mezcla de H 2 y N 2 gaseosos en dos recipientes separados por unallave, ambos a la misma presión y temperatura. Se abre la llave y los gases se separan,quedando H 2 en uno de los recipientes y N 2 en el otro.e) Un sistema está formado por dos recipientes separados por una llave. Uno deellos contiene un gas ideal y el otro está vacío. Al abrir la llave el gas se expandeocupando el volumen total.En todos los casos identifique qué ocurre a nivel microscópico. Analice si seconserva la energía y la entropía en cada uno de los casos. Discuta si los procesosinvolucrados violan el primer principio de la termodinámica, el segundo o ambos.Problema 17.Para las reacciones de formación de: i) amoníaco gaseoso, ii) cloruro de potasiosólido y iii) yoduro de hidrógeno gaseoso:a) plantee las ecuaciones correspondientes.49