16 Aspectos energéticos y cinéticos de las reacciones quÃmicas
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Solucionario<strong>16</strong>.36 El fósforo blanco se guarda sumergido en agua, ya que expuesto al aire se oxida rápidamente, lo que motivasu luminiscencia (fósforo en griego significa ‘portador <strong>de</strong> luz’) y acaba ardiendo según la ecuación:P 4 (g) 5 O 2 (g) → P 4 O 10 (s)H 2940 kJSi ar<strong>de</strong>n 10,0 g <strong>de</strong> fósforo blanco,a) ¿Qué cantidad <strong>de</strong> calor se <strong>de</strong>spren<strong>de</strong>?b) ¿Cuántos litros <strong>de</strong> O 2 , medidos en condiciones normales, se consumen?a) El valor <strong>de</strong> H indica que cuando se quema 1 mol <strong>de</strong> P 4 (a presión constante) se <strong>de</strong>spren<strong>de</strong>n (signo negativo<strong>de</strong> H) 2940 kJ en forma <strong>de</strong> calor. Por tanto, si ar<strong>de</strong>n 10,0 g <strong>de</strong> P 4 , el calor <strong>de</strong>sprendido es:1 ( molP 4 ) 2940(kJ)Q 10,0 (g P 4 ) 237 kJ12 3, 88(g P4)1 ( molP4)b) Se trata <strong>de</strong> calcular el volumen <strong>de</strong> un reactivo (B) que reacciona con una masa dada <strong>de</strong> otro reactivo (A) siguiendola ruta:gramos Amasa molar A⎯⎯→ moles Acoeficientes ecuación⎯⎯→ moles Bvolumen molar⎯⎯→ volumen BDe acuerdo con la ecuación <strong>de</strong> los gases i<strong>de</strong>ales, el volumen molar, en <strong>las</strong> condiciones dadas, es:V nR T 1 (mol) 0,082 (atm LK 1 mol 1 ) 273 (K) p1 (atm) 22,4 L1 ( molP 4 )10,0 (g P 4 ) 5 ( molO ) 12 3, 88(g P4)1 ( molP 42)22 ,4 (L <strong>de</strong> O2) 9,04 L <strong>de</strong> O1 (molO 2 )2<strong>16</strong>.37 Las entalpías <strong>de</strong> combustión <strong>de</strong> la sacarosa (C 12 H 22 O 11 ) y <strong>de</strong>l ácido láurico (C 12 H 24 O 2 ) son 5640 kJ y 7377 kJ,respectivamente, por mol <strong>de</strong> compuesto. Escribe <strong>las</strong> correspondientes ecuaciones <strong>de</strong> combustión y comparael calor <strong>de</strong>sprendido por gramo <strong>de</strong> sacarosa (un hidrato <strong>de</strong> carbono típico) con el que se obtiene porgramo <strong>de</strong> ácido láurico (una grasa típica).Las ecuaciones ajustadas <strong>de</strong> <strong>las</strong> <strong>reacciones</strong> <strong>de</strong> combustión <strong>de</strong> la sacarosa y <strong>de</strong>l ácido láurico son, respectivamente,C 12 H 22 O 11 (s) 12 O 2 (g) → 12 CO 2 (g) 11 H 2 O (l)C 12 H 24 O 2 (s) 17 O 2 (g) → 12 CO 2 (g) 12 H 2 O (l)H 5640 kJH 7377 kJLos valores <strong>de</strong> H dados en <strong>las</strong> ecuaciones anteriores indican el calor que se <strong>de</strong>spren<strong>de</strong> en la combustión <strong>de</strong>1 mol <strong>de</strong> sacarosa y en la <strong>de</strong> 1 mol <strong>de</strong> ácido láurico, respectivamente. El calor <strong>de</strong> combustión por gramo resulta:1 (mol C 12 H 22 O 11 )342,296 (g C 12 H 22 O 11 )1 (mol C 12 H 24 O 2 )200,312 (g C 12 H 24 O 2 )5640( kJ) <strong>16</strong>,48 kJg 1(m olC H O 11 )1 (C 12 H 22 O 11 )12227377( kJ) 36,83 kJg 1(m olC 1 2H24O 2 )1 (C 12 H 24 O 2 )206 Solucionario