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T3: Termoquímica
Entalpía de reacción
Problema
2024 · Ordinaria · Titular
P4
Examen

En determinados dispositivos pirotécnicos se utiliza una mezcla de aluminio en polvo, Al(s)\ce{Al(s)}, y perclorato de amonio, NHX4ClOX4(s)\ce{NH4ClO4(s)}. La mezcla reacciona de acuerdo con la siguiente ecuación química:

3Al(s)+3 NHX4ClOX4(s)→AlX2OX3(s)+AlClX3(s)+6 HX2O(g)+3 NO(g)3 \ce{Al(s) + 3 NH4ClO4(s) -> Al2O3(s) + AlCl3(s) + 6 H2O(g) + 3 NO(g)}
a) Calcule la variación de entalpía estándar del proceso, expresada en kJ por mol de aluminio.b) ¿Cuántos gramos de Al\ce{Al} y NHX4ClOX4\ce{NH4ClO4} se necesitan para que su reacción libere 2000 kJ de energía? Calcule el porcentaje en masa de cada compuesto en la mezcla.

Datos: entalpies de formació estàndard, ΔHf∘ (kJ⋅mol−1)\Delta H_f^\circ \text{ (kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): AlX2OX3(s)=−1668,8;NHX4ClOX4(s)=−294,1;AlClX3(s)=−704,2;NO(g)=+90,3;HX2O(g)=−241,8\ce{Al2O3(s)} = -1668,8; \ce{NH4ClO4(s)} = -294,1; \ce{AlCl3(s)} = -704,2; \ce{NO(g)} = +90,3; \ce{H2O(g)} = -241,8. Masses atòmiques relatives: H=1,0;N=14,0;O=16,0;Al=27,0;Cl=35,5\text{H} = 1,0; \text{N} = 14,0; \text{O} = 16,0; \text{Al} = 27,0; \text{Cl} = 35,5.

T3: TermoquímicaEntalpía de formación