Cambio de entalpía de hielo a vapor de agua

Este problema de ejemplo de cambio de entalpía es el cambio de entalpía a medida que el hielo cambia de estado de agua sólida a líquida y finalmente a vapor de agua..

Revisión de entalpía

Es posible que desee revisar las Leyes de termoquímica y reacciones endotérmicas y exotérmicas antes de comenzar.

Problema

Dado: El calor de fusión del hielo es 333 J / g (lo que significa que 333 J se absorbe cuando se derrite 1 gramo de hielo). El calor de vaporización del agua líquida a 100 ° C es 2257 J / g.

Parte a: Calcule el cambio en la entalpía, ΔH, para estos dos procesos.

H₂O (s) → H₂O (l); ΔH = ?

H₂O (l) → H₂O (g); ΔH = ?

Parte B: Usando los valores que acaba de calcular, determine la cantidad de gramos de hielo que se pueden derretir por 0.800 kJ de calor.

Solución

un) ¿Notó que los calores de fusión y vaporización se dieron en julios y no en kilojulios? Usando la tabla periódica, sabemos que 1 mol de agua (H₂O) es 18.02 g. Por lo tanto:

fusión ΔH = 18.02 g x 333 J / 1 g
fusión ΔH = 6.00 x 10³ J
fusión ΔH = 6.00 kJ

vaporización ΔH = 18.02 g x 2257 J / 1 g
vaporización ΔH = 4.07 x 10^{4 4} J
vaporización ΔH = 40.7 kJ

Entonces, las reacciones termoquímicas completadas son:

H₂O (s) → H₂O (l); ΔH = +6.00 kJ
H₂O (l) → H₂O (g); ΔH = +40.7 kJ

si) Ahora sabemos que:

1 mol de H₂O (s) = 18.02 g H₂O (s) ~ 6.00 kJ

Entonces, usando este factor de conversión: