La calorimetría y el flujo de calor resolvieron problemas de química

La calorimetría es el estudio de la transferencia de calor y los cambios de estado resultantes de reacciones químicas, transiciones de fase o cambios físicos. La herramienta utilizada para medir el cambio de calor es el calorímetro. Dos tipos populares de calorímetros son el calorímetro de taza de café y el calorímetro de bomba.

Estos problemas demuestran cómo calcular la transferencia de calor y el cambio de entalpía utilizando datos del calorímetro. Mientras resuelve estos problemas, revise las secciones sobre la taza de café y la calorimetría de las bombas y las leyes de la termoquímica..

Problema de calorimetría de la taza de café

La siguiente reacción ácido-base se realiza en un calorímetro de taza de café:

• H⁺(aq) + OH^-(aq) → H₂O (l)

La temperatura de 110 g de agua aumenta de 25.0 C a 26.2 C cuando 0.10 mol de H⁺ se hace reaccionar con 0,10 mol de OH^-.

• Calcular q_agua
• Calcule ΔH para la reacción
• Calcule ΔH si 1.00 mol OH^- reacciona con 1.00 mol H⁺

Solución

Usa esta ecuación:

• q = (calor específico) x m x Δt

Donde q es flujo de calor, m es masa en gramos y Δt es el cambio de temperatura. Al conectar los valores dados en el problema, obtienes:

• q_agua = 4.18 (J / g · C;) x 110 g x (26.6 C - 25.0 C)
• q_agua = 550 J
• ΔH = - (q_agua) = - 550 J

Sabes que cuando 0.010 mol de H⁺ o OH^- reacciona, ΔH es - 550 J:

• 0,010 mol de H⁺ ~ -550 J

Por lo tanto, para 1.00 mol de H⁺ (o OH^-):

• ΔH = 1.00 mol H⁺ x (-550 J / 0.010 mol H⁺)
• ΔH = -5.5 x 10^{4 4} J
• ΔH = -55 kJ

Responder

• 550 J (asegúrese de tener dos cifras significativas).
• -550 J
• -55 kJ