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2 Ejercicios básicos para resolver problemas de calorimetría
Commentarios julio 29, 2021
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2 Ejercicios básicos para resolver problemas de calorimetría


1. Se calienta una muestra de agua de 466 g de 8.50 °C a 74.60 °C. Calculese la cantidad de calor absorbido por el agua.

Fórmula
q = msΔt

Donde:
m = masa
s = calor especifico
Δt = Incremento de la temperatura

Datos
m = (4.66 g) (4.184 J/g °C)(74.60 °C - 8.50 °C)
m = (4.66 g) (4.184 J/g °C)(66.1 °C)
m = 129.073 X 105 J
Multiplicamos por 1000 (1000 J = 1 KJ)
m = 1.29 KJ
 
2. Una cantidad de 1.435 g de naftaleno (C10H8) se quema en una bomba calorimétrica a volumen constante. En consecuencia, la temperatura del agua aumenta de 20.17 °C a 25.84 °C. Si la cantidad de agua que rodea al calorímetro es exactamente 2000 g y la capacidad calorífica de la bomba calorimétrica es de 1.80 KJ/°C, calculase el calor de combustión de naftalina con base molar, esto es, encontrase el calor molar de combustión

Primero debemos calcular el cambio de calor del agua y de la bomba calorimétrica;

Cambio de calor del agua

Fórmula
qagua = msΔt

Donde 
m = 2000 g
s = 4.184 J/g °C
tFinal = 25.84 °C
tInicial = 20.17 °C

qagua = (2000 g) (4.184 J/g °C) (25. 84 °C - 20.17 °C)
qagua = (2000 g) (4.184 J/g °C) (5.67 °C)
qagua = 4.7446 X 104 J

Cambio de calor de la bomba


Fórmula
qbomba = CΔt

Donde
C = 1.80 KJ/°C = 1800 J/°C
tFinal = 25.84 °C
tInicial = 20.17 °C

qbomba = (1800 J/°C) (25. 84 °C - 20.17 °C)
qbomba = (1800 J/°C(5.67 °C)
qbomba = 1.0206 X 104 J

Reacción química

C10H+ 12O 10CO+ 4H2O

Fórmula calor de la reacción  "qrxn"

qrxn = -(qagua qbomba)

Datos
qagua = 4.7446 X 104 J
qbomba = 1.0206 X 104 J

qrxn = -(4.7446 X 104 J 1.0206 X 104 J)
qrxn = -5.7652 X 104 J 

-5.7652 X 104 J Es el calor que produce 1.435 g de naftaleno (C10H8), calculamos los moles C10Hcon la fórmula de "número de moles"

n = a/PM

Datos:
a = 1.435 g

PM del C10H8
C : 12.01 x 10 = 120.1 g/mol
H: 1.007 x 8 = 8.056 g/mol
PM = 128.15 g/mol

n = 1.435 g / 128.15 g/mol
n = 0.01119781506 mol

Ya que -5.7652 X 104 J es el calor generado de  0.01119781506 mol de C10H8 ,podríamos dividir -5.7652 X 104 J entre 0.01119781506 mol de C10Hpara saber cuanto se ha quemado por cada mol;

= -5.7652 X 104 J / 0.01119781506 mol
= -5.1485 106 J/mol 
convertimos a KJ dividiendo entre 1000 J
-5.1485 103 KJ/mol 

 

 

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