| Defina estado normal y calor normal de formación. | dH°: estado en el cual una sustancia es estable a 1atm y 25C°.
dH°f: variación de H que se produce en la reac de formación de 1 mol en el estado normal. |
| Enuncie las leyes de Lavoiser-Laplace y de Hess. | Lavoisier: la cantidad de Q necesaria para descomponer una sustancia en sus elementos es = a la que se desprende cuando se forma a partir de sus elementos
Hess: la cantidad de Q de una reacción es siempre la misma sin importar cuantas etapas fueron necesarias. |
| Explique detalladamente como determina el calor de una reacción química con un calorímetro. ¿El valor hallado es dH? | Uno de los métodos para la determinación del equivalente en agua de un calorímetro de este tipo es el denominado de mezclas. Consiste en verter dentro del calorímetro una determinada masa de agua (m1) a una temperatura dada (por ejemplo, temperatura ambiente), esperar que el sistema se estabilice y medir la temperatura (t1).
En otro recipiente se calienta otra masa de agua (m2) se deja estabilizar (t2) y luego se mezcla con el agua contenida dentro del calorímetro. Se agita suavemente hasta mezclar bien y se lee en el termómetro la temperatura máxima alcanzada (t3), que corresponde al estado de equilibrio.
Se plantea la siguiente ecuación de balance: m1 cH2O (t3 - t1) + m2 cH2O (t3 - t2) + K (t3 - t1) = 0, en la cual el último sumando representa la cantidad de calor que se pierde; y la única incógnita es K (constante del calorímetro).
Para la determinación, en este calorímetro, de calores de reacción se procede a mezclar una masa (m1) de una solución de uno de los reactivos, a la temperatura de equilibrio (t1), con una masa (m2) del otro reactivo, a la temperatura de equilibrio (t2), y se agita suavemente hasta alcanzar la temperatura de equilibrio de la mezcla (t3).
Denominando Q a la cantidad de calor involucrada en la reacción resulta la siguiente ecuación de balance: m1 cH2O (t3 - t1) + m2 cH2O (t3 - t2) + K (t3 - t1) + Q = 0.
Despejando: Qp = dH |
| ¿Cómo determina experimentalmente el calor de una reacción de combustión? Explique en detalle. ¿El valor hallado es ΔH? | Se necesita una bomba calorimétrica, hay que calcular la constante de la bomba (lo que absorbe de calor de la reacción) utilizando el ácido benzoico.
Se introduce una masa pesada, se agrega en un recipiente y se coloca en la bomba calorimétrica. Luego, se pesa el agua y se la introduce en el vaso calorimétrico que está aislado térmicamente. Comienza a agitar de forma que no genere un gradiente de temperatura en el agua, cuando la temperatura está estable se toma la temperatura inicial. Se procede a calentar la muestra y la energía que libera esta la va a absorber el agua, se toma la temperatura cuando se estabiliza la misma, y con la diferencia de temperatura que se genera en el agua, se calcula el calor de combustión. |
| ¿A qué se denomina temperatura máxima adiabática? ¿Cuál es su relación con la ecuación de Kirchhoff? | Es la temperatura final que puede alcanzar el sistema de una explosión.
La ecuación de Kirchhoff permite calcular la cantidad de Q asociada en una transformación con variación de T → dHreacciónT2 = dHreacciónT1 + d(nCp)(T2 – T1) |
