Entalpía

¿Cuál es la formulación correcta de la Primera Ley de la Termodinámica?

• La entropía de un sistema aislado siempre aumenta.

• La energía no puede crearse ni destruirse, solo puede cambiar de forma.

• El calor fluye naturalmente de un cuerpo caliente a uno frío.

• La presión y el volumen de un gas son inversamente proporcionales.

Answer explanation

La Primera Ley de la Termodinámica establece que la energía no puede ser creada ni destruida, solo transformada. Esta afirmación es fundamental para entender cómo se conserva la energía en los sistemas físicos.

¿Qué representa el calor de reacción a presión constante (ΔH) en una reacción química?

• La variación en la temperatura del sistema.

• La energía cinética de los productos formados.

• La energía necesaria para iniciar la reacción.

• La cantidad de energía liberada o absorbida durante la reacción a presión constante.

Answer explanation

El calor de reacción a presión constante (ΔH) representa la cantidad de energía liberada o absorbida durante una reacción química, lo que es fundamental para entender la termodinámica de la reacción.

¿Cómo se relaciona el flujo de calor con el cambio de entalpía (ΔH) a presión constante en una reacción química?

• El calor de reacción es igual a ΔH.

• El calor de reacción es la mitad de ΔH

• El calor de reacción es inversamente proporcional a ΔH.

• El calor de reacción es el opuesto de ΔH

Answer explanation

En una reacción química a presión constante, el flujo de calor intercambiado es igual al cambio de entalpía (ΔH). Por lo tanto, el calor de reacción se define como ΔH, lo que hace correcta la opción "El calor de reacción es igual a ΔH.".

¿Qué indica un valor positivo de ΔH en una reacción química a presión constante?

• La reacción es exotérmica.

• La reacción es endotérmica.

• La temperatura del sistema permanece constante.

• No se puede determinar sin más información.

Answer explanation

Un valor positivo de ΔH indica que la reacción absorbe calor del entorno, lo que significa que es endotérmica. Por lo tanto, la opción correcta es que la reacción es endotérmica.

Si una reacción química libera calor al entorno, ¿cómo se relaciona esto con ΔH a presión constante?

• ΔH es positivo. 

• ΔH es cero.

• ΔH es negativo.

• ΔH depende del tipo de reacción.

Answer explanation

Cuando una reacción química libera calor, se considera exotérmica. En este caso, el cambio de entalpía (ΔH) es negativo, ya que se pierde energía en forma de calor hacia el entorno.

La variación de la energía interna dentro de una reacción, que ocurre a presión y volumen constantes, se conoce como:

• Cambio de entropía 

• Reacción exotérmica 

• Cambio de entalpía

• Reacción endotérmica

Answer explanation

El cambio de entalpía se refiere a la variación de la energía interna en una reacción a presión y volumen constantes. Es la opción correcta, ya que describe precisamente este tipo de cambio energético en procesos químicos.

La siguiente reacción CO +  H₂O  →  CO₂   + H₂     ∆H = −78 kcal/mol, puede clasificarse como:

• Endotérmica  

• Exotérmica  

• Endergónicas  

• Exergónicas

Answer explanation

La reacción es exotérmica porque libera energía, como indica el valor negativo de ∆H (-78 kcal/mol). Esto significa que se produce calor durante la reacción, lo que clasifica a la reacción como exotérmica.

¿Cuál(es) de las reacciones dadas a continuación se clasifica(n) como endotérmica(s)?

I)                     C (grafito) +    O₂ (g)   →        CO₂ (g)            ∆H = - 94,1 kcal/mol

II)                   2 H₂ + O₂                     →        2 H₂O             ∆H = - 133,0 kcal/mol

III)                  CH₄ +  2 O₂     →        CO₂     + 2 H₂O           ∆H = +79,0 kcal/mol

• Sólo I

• Sólo II   

• Sólo III  

• Sólo I y II

Answer explanation

La reacción III es endotérmica porque tiene un ∆H positivo (+79,0 kcal/mol), lo que indica que absorbe calor. Las reacciones I y II son exotérmicas, ya que tienen ∆H negativos.

Un instrumento muy utilizado para medir las variaciones de energía y la entalpía en una reacción química se denomina:

• Calorímetro

• Espectrómetro

• Espectrómetro

• Manómetro

Answer explanation

El calorímetro es el instrumento adecuado para medir las variaciones de energía y entalpía en reacciones químicas, ya que permite determinar el calor absorbido o liberado durante el proceso.

El magnesio metálico arde en el aire con un brillo enceguecedor para producir óxido de magnesio como se observa en la siguiente ecuación química:                2Mg(s) + O₂(g)                                 2MgO(s)          ∆H = –1 204 kJ

A partir de la información que nos entrega esta reacción podemos decir que:

• Es una reacción exotérmica

• Se absorben 1204 kJ de calor

• Por cada 2 moles de magnesio que se quemen se necesitan 1204 kJ de calor

• El signo negativo del valor de ∆H indica que es una reacción endotérmica

Answer explanation

La reacción es exotérmica porque el valor de ∆H es negativo (-1204 kJ), lo que indica que se libera calor al ambiente. Las otras opciones son incorrectas ya que no se absorben calor ni se necesita calor para la reacción.