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a calorimetría a presión constante de cuerpo reactivo]
Una cantidad de 400 mL de HNO₃ 0.600 M se mezcla con 400 mL
de Ba(OH)₂ 0.300 M en un calorímetro de presión constante con capacidad
calorífica despreciable. La temperatura inicial de ambas disoluciones es la
misma: 18.46 °C. ¿Cuál es la
temperatura final de la disolución resultante?
(Utiliza el resultado del Ejemplo 6.8 para hacer el cálculo.
-56.2 kJ/mol en la neutralización de NaCl con HCl).
Etapa analítica
En este caso, asumiremos que la entalpía estándar es el
doble de la del ejemplo, ya que el Ba(OH)₂ equivale a dos hidróxidos como se
muestra en:
Ba(OH)₂ + 2 HNO₃ → Ba(NO₃)₂ + 2H₂O
Podemos usar el teorema Calorímetro
de taza de café en términos de la cantidad de reacción. Despejando la
temperatura de equilibrio.
Pero para poder usarlo necesitamos calcular la cantidad de
reacción del reactivo limitante usando el teorema Cantidad
de reacción con la concentración molar.
Etapa
numérica por teoremas
Etapa 2. Cantidad de reacción y reactivo limitante.
La reacción no tiene reactivo limitante y avanza hasta 120 milimoles.
Etapa 2. Temperatura de equilibrio. Nota de análisis dimensional,
el producto de kilo por mili es 1 y se cancela.
Etapa numérica por factores de conversión
Etapa 1. Cantidad de reacción.
Etapa 2. Cambio de temperatura
El
cambio en kelvin es igual al cambio en grados Celsius.
Etapa 3. Temperatura de equilibrio
Referencias
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2010). Chemistry (10th ed.). New York, NY: McGraw-Hill Education.
