examen termoquÍmica y electroquÍmica

@profesorjano

TERMOQUÍMICA - ELECTROQUÍMICA

EXAMEN DE QUÍMICA Enero 2015

PRE

PROBLEMA Nº 1 Para la reacción de combustión del etanol, C2H5OH, que es un líquido a 25oC, contesta a las siguientes preguntas con ayuda de los datos de la tabla y los que se añaden al final.

a) Escribe la reacción y calcula su !G a 25oC (1 p)

b) Explica si la reacción sería o no espontánea a 727 oC (supóngase que !Ho y !So son independientes de la temperatura) (1 p)

c) ¿Qué volumen de etanol a 25oC se necesita para aumentar 20 L de agua de 60 a 80 grados? (1 p)

DATOS: C = 12 ; H = 1 ; O = 16 ; Densidad del etanol 0’789 g/cm3 ;

Calor específico del agua: 4’18 kJ.grado-1.kg-1.

PROBLEMA Nº2 La entalpía para la reacción de obtención del benceno líquido a partir de etino según la reacción:

3 C2H2 (g) → C6H6 (l) es -631 kJ/mol. En todo el proceso la temperatura es 25oC y la presión 15 atm. Calcula

a. El volumen de etino necesario para obtener 0’25 L de benceno líquido. (1 p) b. Cantidad de calor que se desprende en el proceso. (1 p) c. Densidad del etino en dichas condiciones. (0,5 p)

DATO: densidad del benceno = 0’874 g.cm3. R = 0’082 atm.L/ K.mol

PROBLEMA Nº3 Al reaccionar el estaño con ácido nítrico, el estaño se oxida a SnO2 y se desprende NO.

a. escribe la ecuación ajustada de esta reacción mediante el método del ion electrón. (1 p) b. Si el estaño forma parte de una aleación, y de 1 kg de la misma se obtienen 0’382 kg de SnO2, hallar

el porcentaje de pureza del estaño en la aleación. (1 p) Masas atómicas: Sn =118’69 ; O = 16 ;

C2H5OH (l) O2 (g) CO2 (g) H2O (l)

!Hof (kJ/mol) -277,3 0 -393,5 -285,8

So (J/mol.K) 160,5 205,0 213,5 69,9

QUÍMICA@profesorjano

TERMO & ELECTROQUÍMICA

Examen de Evaluación

TEXTOIMP: leer indicaciones al final

PROBLEMA Nº4

Una corriente de 4 amperios circula durante 1 hora y 10 minutos a través de dos células electrolíticas que contienen respectivamente, sulfato cúprico [tetraoxosulfato (VI) de cobre] y cloruro de aluminio.

a. Escribe las reacciones que se producen en el cátodo de cada una de las células electrolíticas. (1 p)

b. Calcula los gramos de cobre y aluminio que se habrán depositado. (1 p)

c. Si todo el aluminio de la disolución de cloruro de aluminio se ha depositado en el cátdo y el volumen de la disolución es de 500 mL, ¿cuáles eran la molaridad y normalidad de la disolución?

(0,5 p)

DATOS: Cu = 63,5 ; Al = 27 ; 1 F = 96500 C.

PROBLEMA Nº5 a. ¿Qué pasa al introducir una varilla de hierro en una disolución de bis [trioxonitrato (V)] de sobre

(nitrato cúprico)? b. ¿Puedes construir una pila basada en el fenómeno que tiene lugar? c. En caso afirmativo, construye una pila indicando sus componentes.

DATOS: Eo(Fe2+/Fe) = -0’44 V ; Eo (Cu2+/Cu) = -0,337 V

PROBLEMA Nº6

a. Explica qué sucede al añadir bromo a una disolución acuosa de yoduro de sodio y cloruro de sodio a 25oC y escribe las reacciones espontáneas.

b. Indica cuáles serán las especies oxidantes reductoras, oxidadas y reducidas.

DATOS: Eo (Cl2/Cl-) = 1´36 V ; Eo (Br2/Br) = 1’07 V ; Eo (I2/I-) = 0’53 V

INDICACIONES

Por favor, si puedes escribe con bolígrafo negro. Los que tienen exámen de la evaluación completa hacen los ejercicios 1, 2, 3 y 4. Los que tienen la última parte los ejercicios 4, 5 y 6. La puntuación en este caso es: nº4 (4p), nº5 y nº6 (3 p)

Se penalizarán además de los errores en plantemientos, los fallos en cálculo y en unidades reduciendo a la mitad la puntuación de cada apartado por cada fallo. También se penalizarán los desarrollo no explicados o hechos en desorden y difíciles de interpretar.


TEXTO - 2

TERMO & ELECTROQUÍMICAExamen de Evaluación

PRE

PROBLEMA Nº 1 Para la reacción de combustión del etanol, C2H5OH, que es un líquido a 25oC, contesta a las siguientes preguntas con ayuda de los datos de la tabla y los que se añaden al final.

a) Escribe la reacción y calcula su !G a 25oC (1 p)

b) Explica si la reacción sería o no espontánea a 727 oC (supóngase que !Ho y !So son independientes de la temperatura) (1 p)

c) ¿Qué volumen de etanol a 25oC se necesita para aumentar 20 L de agua de 60 a 80 grados? (1 p)

DATOS: C = 12 ; H = 1 ; O = 16 ; Densidad del etanol 0’789 g/cm3 ;

Calor específico del agua: 4’18 kJ.grado-1.g-1.

C2HOH (l) O2 (g) CO2 (g) H2O (l)

!Hof (kJ/mol) -277,3 0 -393,5 -285,8

So (J/mol.K) 160,5 205,0 213,5 69,9




RESOLUCIÓN - 1




RESOLUCIÓN - 2

PRE

PROBLEMA Nº2 La entalpía para la reacción de obtención del benceno líquido a partir de etino según la reacción:

3 C2H2 (g) → C6H6 (l) es -631 kJ/mol. En todo el proceso la temperatura es 25oC y la presión 15 atm. Calcula

a. El volumen de etino necesario para obtener 0’25 L de benceno líquido. (1 p) b. Cantidad de calor que se desprende en el proceso. (1 p) c. Densidad del etino en dichas condiciones. (0,5 p)

DATO: densidad del benceno = 0’874 g.cm3. R = 0’082 atm.L/ K.mol



RESOLUCIÓN - 3


PRE

PROBLEMA Nº3 Al reaccionar el estaño con ácido nítrico, el estaño se oxida a SnO2 y se desprende NO.

a. escribe la ecuación ajustada de esta reacción mediante el método del ion electrón. (1 p) b. Si el estaño forma parte de una aleación, y de 1 kg de la misma se obtienen 0’382 kg de SnO2, hallar

el porcentaje de pureza del estaño en la aleación. (1 p) Masas atómicas: Sn =118’69 ; O = 16 ;



RESOLUCIÓN - 4

ff

PRE

PROBLEMA Nº4

Una corriente de 4 amperios circula durante 1 hora y 10 minutos a través de dos células electrolíticas que contienen respectivamente, sulfato cúprico [tetraoxosulfato (VI) de cobre] y cloruro de aluminio.

a. Escribe las reacciones que se producen en el cátodo de cada una de las células electrolíticas. (1 p)

b. Calcula los gramos de cobre y aluminio que se habrán depositado. (1 p)

c. Si todo el aluminio de la disolución de cloruro de aluminio se ha depositado en el cátdo y el volumen de la disolución es de 500 mL, ¿cuáles eran la molaridad y normalidad de la disolución?

(0,5 p) DATOS: Cu = 63,5 ; Al = 27 ; 1 F = 96500 C.



RESOLUCIÓN - 5

PRE

PROBLEMA Nº5 a. ¿Qué pasa al introducir una varilla de hierro en una disolución de bis [trioxonitrato (V)] de sobre

(nitrato cúprico)? b. ¿Puedes construir una pila basada en el fenómeno que tiene lugar? c. En caso afirmativo, construye una pila indicando sus componentes.

DATOS: Eo(Fe2+/Fe) = -0’44 V ; Eo (Cu2+/Cu) = -0,337 V



RESOLUCIÓN - 6

PRE

PROBLEMA Nº6

a. Explica qué sucede al añadir bromo a una disolución acuosa de yoduro de sodio y cloruro de sodio a 25oC y escribe las reacciones espontáneas.

b. Indica cuáles serán las especies oxidantes reductoras, oxidadas y reducidas.

DATOS: Eo (Cl2/Cl-) = 1´36 V ; Eo (Br2/Br) = 1’07 V ; Eo (I2/I-) = 0’53 V



RESOLUCIÓN - 6

examen termoquÍmica y electroquÍmica

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