3 QUIMICA Schaum

108 CAPÍTULO 7 TERMOQUÍMICA
7.31. Un aspersor automático contra incendio depende de que una parte metálica de punto de fusión bajo deje salir agua cuando
sea necesario. ¿Cuánto calor se requeriría para fundir un trozo de 5 g de plomo (P. f. = 327°C, calor específico de 0.03
cal/g · K) que se usa como tapón, en un aspersor que está normalmente a una temperatura ambiente de 25°C? Exprese el
resultado en calorías y en joules.
Resp. 45.3 cal o bien 189.5 J
7.32. ¿Cuánto calor se requiere para que 10 g de hielo a 0°C se conviertan en vapor a 100°C? El calor de evaporación del agua
a 100°C es 540 cal/g (2 259 J/g).
Resp. 7.2 kcal o bien 30 kJ
7.33. Una caldera que alimenta una turbina de vapor, en una central eléctrica, debe aumentar la temperatura del agua desde la
temperatura ambiente, cambiar su estado físico y obtener vapor vivo (muy caliente). ¿Cuánta energía (kcal y kJ) se necesitaría
para convertir 15000 L de agua a 25°C en vapor a 175°C? Para el vapor se requiere 0.5 cal/g · K.
Resp. 9800 kcal o bien 41000 kJ
7.34. Un vaso de espuma de estireno para café funciona como un calorímetro poco costoso para mediciones que no requieren
gran exactitud. Se agregó un gramo de KCl(s) a 25.0 mL de agua en uno de esos vasos, a 24.33°C. Se disolvió en forma
rápida y completa al agitarlo suavemente. La temperatura mínima que se obtuvo fue 22.12°C. Calcule el valor de H o del
calor de disolución del KCl, en kJ/mol. Puede suponer que la disolución tiene la misma capacidad calorífica que el agua y
que no es necesario considerar las capacidades caloríficas del vaso y del termómetro.
Resp. Hdisolución
o = +17.2 kJ/mol
7.35. En un calorímetro de hielo se efectúa una reacción química en contacto térmico con una mezcla de hielo y agua a 0°C. Todo
el calor liberado por la reacción se usa para fundir el hielo. El cambio de volumen de la mezcla de hielo y agua indica la
cantidad que se ha fundido. Cuando se mezclaron disoluciones que contenían 1.00 milimol de AgNO 3 y 1.00 milimol de
NaCl en ese calorímetro, habiéndose enfriado ambas disoluciones a 0°C, se fundió 0.20 g de hielo. Suponiendo que la
reacción es completa, ¿cuál es el valor de ∆H para la reacción Ag + + Cl − → AgCl?
Resp.
−67 kJ o bien −16 kcal
7.36. Una porción de 15.3 g de un líquido orgánico, a 26.2°C, se vertió en la cámara de reacción de un calorímetro de hielo y se
enfrió a 0.0°C. El aumento en el nivel del agua indicó que se fundieron 3.09 g de hielo. Calcule el calor específico de ese
líquido orgánico.
Resp. 0.616 cal/g · K o bien 2.58 J/g · K
ECUACIONES TERMOQUÍMICAS
7.37. ¿Cuál es el calor de sublimación del yodo sólido a 25°C?
Resp. 14.92 kcal/mol de I 2 o bien 62.4 kJ/mol de I 2
7.38. Calcule la cantidad de energía que interviene en el cambio de 650 g de I 2 del estado gaseoso al estado sólido, a 25°C.
Resp. 32.67 kcal o bien 136.7 kJ
7.39. El proceso de disolución de H 2 S gaseoso en agua, ¿es exotérmico o endotérmico? ¿Hasta qué grado?
Resp. Exotérmico; 4.6 kcal/mol (19.1 kJ/mol). (Nota: La respuesta correcta es −4.6 cal/mol. Recuerde que un valor
negativo indica que un proceso, físico o químico, es exotérmico.)
7.40. ¿Cuánto calor se libera al disolver 1 mol de HCl(g) en una gran cantidad de agua? (Sugerencia: El HCl se ioniza por completo
en disolución diluida.)
Resp. 17.9 kcal o bien 74.8 kJ
7.41. La entalpía estándar de formación de H(g) resultó ser 218.0 kJ/mol. Calcule el valor de H o , en kilojoules, para los dos
casos siguientes: a) H(g) + Br(g) → HBr(g); b)H(g) + Br 2 (l) → HBr(g) + Br(g)
Resp. a) −366.2 kJ; b) −142.6 kJ
7.42. Determine el valor de H o de descomposición de 1 mol de KClO 3 sólido para formar KCl sólido y oxígeno gaseoso.
Resp.
−10.9 kcal o bien −45.5 kJ