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1.

La temperatura de 1 gramo de madera ardiendo es aproximadamente la misma tanto para una cerilla como para una hoguera. Es una propiedad intensiva y depende del material (madera). Sin embargo, la cantidad total de calor producido depende de la cantidad de material; se trata de una propiedad extensiva. La cantidad de madera de una hoguera es mucho mayor que la de una cerilla; la cantidad total de calor producida también es mucho mayor, por lo que podemos sentarnos alrededor de una hoguera para mantenernos calientes, pero una cerilla no proporcionaría el calor suficiente para evitar que nos enfriemos.

3.

La capacidad térmica se refiere al calor necesario para elevar la temperatura de la masa de la sustancia 1 grado; el calor específico se refiere al calor necesario para elevar la temperatura de 1 gramo de la sustancia 1 grado. Así, la capacidad calorífica es una propiedad extensiva, y el calor específico es una propiedad intensiva.

5.

(a) 47,6 J/°C; 11,38 cal °C−1; (b) 407 J/°C; 97,3 cal °C−1

7.

1310 J; 313 cal

9.

7,15 °C

11.

(a) 0,390 J/g °C; (b) El cobre es un candidato probable.

13.

Suponemos que la densidad del agua es de 1,0 g/cm3(1 g/mL) y que se necesita tanta energía para mantener el agua a 85 °F como para calentarla de 72 °F a 85 °F. También suponemos que solo se va a calentar el agua. Energía necesaria = 7,47 kWh

15.

Menor; se perdería más calor en la taza de café y en el ambiente y, por tanto, ΔT del agua sería menor y la q calculada sería menor.

17.

Mayor, ya que al tener en cuenta la capacidad calorífica del calorímetro se compensará la energía térmica transferida a la solución desde el calorímetro; este enfoque incluye el propio calorímetro, junto con la solución, como "entorno": qrxn = −(qsolución + qcalorímetro); ya que tanto qsolución como qcalorímetro son negativos, al incluir este último término(qrxn) se obtendrá un valor mayor del calor de la disolución.

19.

La temperatura del café bajará 1 grado.

21.

5,7 ×× 102 kJ

23.

38,5 °C

25.

−2,2 kJ; el calor producido muestra que la reacción es exotérmica.

27.

1,4 kJ

29.

22,6. Dado que la masa y la capacidad calorífica de la solución es aproximadamente igual a la del agua, la duplicación de la cantidad de agua conduce a la duplicación del cambio de temperatura.

31.

11,7 kJ

33.

30 %

35.

0,24 g

37.

1,4 ×× 102 Calorías.

39.

El cambio de entalpía de la reacción indicada es exactamente para 1 mol de HCL y 1 mol de NaOH; el calor en el ejemplo es producido por 0,0500 mol de HCl y 0,0500 mol de NaOH.

41.

25 kJ mol−1

43.

81 kJ mol−1

45.

5204,4 kJ

47.

1,83 ×× 10−2 mol

49.

-802 kJ mol−1

51.

15,5 kJ/ºC

53.

7,43 g

55.

Sí.

57.

459,6 kJ

59.

−494 kJ/mol

61.

44,01 kJ/mol

63.

−394 kJ

65.

265 kJ

67.

90,3 kJ/mol

69.

(a) −1615,0 kJ mol−1; (b) −484,3 kJ mol−1; (c) 164,2 kJ; (d) −232,1 kJ

71.

−54.04 kJ mol−1

73.

−2660 kJ mol−1

75.

67,1 kJ

77.

−122,8 kJ

79.

3,7 kg

81.

Partiendo de la base de que el mejor combustible para cohetes es el que desprende más calor, el B2H6 es el principal candidato.

83.

−88,2 kJ

85.

(a) C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l);C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l); (b) 1570 L de aire; (c) −104,5 kJ mol−1; (d) 75,4 °C

88.

(a) -114 kJ;
(b) 30 kJ;
(c) -1055 kJ

91.

La longitud de enlace media específica es la distancia con la energía más baja. A distancias inferiores a la distancia de enlace, las cargas positivas de los dos núcleos se repelen y la energía global aumenta.

92.

La mayor energía de enlace está en la figura de la izquierda. Es la forma más estable.

94.


HCl(g)12H2(g)+12Cl2(g)ΔH1°=−ΔHf[HCl(g)]°12H2(g)H(g)ΔH2°=ΔHf[H(g)]°12Cl2(g)Cl(g)ΔH3°=ΔHf[Cl(g)]°¯HCl(g)H(g)+Cl(g)ΔH298°=ΔH1°+ΔH2°+ΔH3°HCl(g)12H2(g)+12Cl2(g)ΔH1°=−ΔHf[HCl(g)]°12H2(g)H(g)ΔH2°=ΔHf[H(g)]°12Cl2(g)Cl(g)ΔH3°=ΔHf[Cl(g)]°¯HCl(g)H(g)+Cl(g)ΔH298°=ΔH1°+ΔH2°+ΔH3°
DHCl=ΔH298°=ΔHf[HCl(g)]°+ΔHf[H(g)]°+ΔHf[Cl(g)]°=(-92,307kJ)+217,97kJ+121,3kJ=431,6kJDHCl=ΔH298°=ΔHf[HCl(g)]°+ΔHf[H(g)]°+ΔHf[Cl(g)]°=(-92,307kJ)+217,97kJ+121,3kJ=431,6kJ

96.

El enlace S-F en el SF4 es más fuerte.

98.

 

Se muestra una estructura de Lewis. Un átomo de carbono unido con enlace simple a tres átomos de hidrógeno se une a un segundo átomo de carbono. El segundo átomo de carbono está unido con enlace simple a dos átomos de hidrógeno. El segundo átomo de carbono tiene un enlace simple con un tercer átomo de carbono unido con triple enlace a un cuarto átomo de carbono unido con enlace simple a un quinto átomo de carbono. El quinto átomo de carbono tiene un enlace simple con un átomo de hidrógeno y un doble enlace con un sexto átomo de carbono que tiene un enlace simple con dos átomos de hidrógeno.


Los enlaces simples C–C son los más largos.

100.

(a) Cuando se eliminan dos electrones de la capa de valencia, el radio del Ca pierde el nivel de energía más externo y vuelve al nivel inferior n = 3, cuyo radio es mucho más pequeño. (b) La carga +2 del calcio acerca mucho más el oxígeno en comparación con el K, aumentando así la energía de la red en relación con un ion menos cargado. (c) La eliminación del electrón 4s en el Ca requiere más energía que la eliminación del electrón 4s en el K debido a la mayor atracción del núcleo y a la energía extra necesaria para romper el emparejamiento de los electrones. La segunda energía de ionización del K requiere que un electrón sea retirado de un nivel de energía más bajo, donde la atracción es mucho más fuerte del núcleo para el electrón. Además, se necesita energía para desemparejar dos electrones en un orbital completo. En el Ca, el segundo potencial de ionización requiere la eliminación de un solo electrón solitario en el nivel de energía exterior expuesto. (d) En el Al, el electrón eliminado está relativamente desprotegido y no apareado en un orbital p. La mayor energía para el Mg refleja principalmente el desparejamiento del electrón 2s.

102.

(d)

104.

4008 kJ/mol; los dos iones del MgO tienen el doble de carga que los del LiF; la longitud de los enlaces es muy similar y ambos tienen la misma estructura; se espera una cuadruplicación de la energía según la ecuación de la energía de red.

106.

(a) Na2O; Na+ tiene un radio menor que el K+; (b) BaS; el Ba tiene una carga mayor que el K; (c) BaS; el Ba y el S tienen cargas mayores; (d) BaS; el S tiene una carga mayor.

108.

(e)

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