Ejercicios de química resueltos. Termoquímica. Calorimetría a volumen constate. Brown 15ed. Práctica 5.7

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Una muestra de 0.5865 g de ácido láctico (HC₃H₅O₃) reacciona con oxígeno en un calorímetro cuya capacidad calorífica es de 4.812 kJ/°C. La temperatura aumenta de 23.10 °C a 24.95 °C. Calcula el calor de combustión del ácido láctico: (a) por gramo (b) por mol.

Etapa analítica

En este caso resolvemos primero (b). Usaremos el teorema Calorimetría de volumen constante, en este caso se hace evidente que nos piden la entalpía por mol de la sustancia, pero para ver si eso cambiará el teorema primero debemos balancear la ecuación química.

HC₃H₅O₃ (l)+ 3 O₂(g)→ 3CO₂(g) + 3 H₂O(l)

Como el número estequiométrico de HC₃H₅O₃ es 1, la entalpía de la reacción estándar es igual a la entalpía de descomposición o síntesis estándar.

Para (a) usaremos Entalpía de descomposición o síntesis junto con la definición de la masa molar.

Etapa numérica por teoremas

(b) por mol.

Calculamos la masa molar de la sustancia clave (i). Rercuerda que u = g/mol

En este caso el efecto del gas es cero por que no hay cambio neto en la cantidad de gas ya que +3 sintetizadas de CO₂ se cancelan con -3 moléculas descompuestas de O₂.

(a) por gramo.

Etapa numérica por factor de conversión

(a) por gramo.

Calculamos la masa molar de la sustancia clave (i). Rercuerda que u = g/mol

En este caso el efecto del gas es cero porque no hay cambio neto en la cantidad de gas ya que +3 sintetizadas de CO₂ se cancelan con -3 moléculas descompuestas de O₂.

Efecto del calorímetro

(b) por mol.

Referencias

Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P. M., Stoltzfus, M. W., & Lufaso, M. W. (2022). Chemistry: The central science (15th ed.). Pearson.