Ejercicio Química Selectividad PAU (junio 2011, Madrid) Entalpía de descomposición de la caliza y estequiometría

En este ejercicio resuelto de Química de Selectividad de Junio de 2011 (País Vasco, opción A, ejercicio 1, puedes encontrar el examen completo aquí), nos piden determinar el calor necesario para la descomposición de una piedra caliza que contiene un 80% de carbonato cálcico.

Así, calcularemos la entalpía de descomposición a partir de las entalpías de formación de los distintos productos y reactivos y, posteriormente, el calor necesario para descomponer una tonelada.

En el apartado b, realizaremos un cálculo estequiométrico: la cantidad de butano que es necesario quemar para descomponer la caliza.

Por último, en el apartado c, dibujaremos el diagrama de energía de una reacción endotérmica.

El enunciado completo es:

Se sabe que el calor de formación del carbonato de calcio, del oxido de calcio y del  dióxido de carbono son, respectivamente: -289; -152 y –94 kcal·mol-1. Se desea que calcules razonadamente:

a) La cantidad de calor que hay que suministrar a 1 tonelada de piedra caliza que tiene 80% en peso de carbonato de calcio para descomponerlo en oxido de calcio y dióxido de carbono, si la instalación opera con un rendimiento del 65%.

b) Si la cantidad de calor necesaria para descomponer 1 tonelada de la caliza con el 80% en peso de carbonato de calcio se obtiene a partir de la combustión de butano ¿Cuál sería la masa ( en g ) de butano necesaria?

c) Dibuja un diagrama energético (energía –vs.- avance de la reacción) para una reacción endotérmica, mostrando las energías de activación para la reacción directa e inversa.

DATOS: masas atómicas: (C)=12; (O)=16; (Ca)=40; calor de combustión del butano = -686 kcal·mol-1

Category: Ejercicios Selectividad.

Tags: Ejercicios Resueltos Química Selectividad and Química Selectividad Madrid.

18 Comentarios

  1. Te felicito excelente vídeo, muy didáctico y de seguro sera de gran ayuda para los que están estudiando esta temática, en lo personal me sirvió para recordar muchas cosas, soy químico puro y trabajo para la industria petrolera, al igual que soy docente de Química Orgánica y Análisis Químico

    José Peters, 4 Años Antes Reply

    • Bienvenido y muchísimas gracias por el comentario, resulta muy agradable viniendo de una persona con sólidos conocimientos y amplia experiencia en el mundo de la química y de la docencia química. Reitero mi bienvenida y mi agradecimiento.

      Un saludo,
      Carmen

      Quimitube, 4 Años Antes Reply

  2. He entrado en Medicina y en mi casaaaaaa! :) Sólo quería daros las gracias por proporcionar esta ayuda desinteresada, gracias a vosotros he disfrutado mucho más la química y saque una notaza de química en la seleeeeee! Miles de gracias!

    Ester, 4 Años Antes Reply

  3. ¡¡¡Enhorabuena Ester!!! ¡Qué alegría! :’-) Es muy bonito ver que de verdad sirven de ayuda nuestros vídeos, ademas me encanta lo que has dicho de disfrutar más de la química.

    Ahora a celebrarlo muchísimo, a pasar un gran verano y a ser una gran médico, ¡que lo serás! 😀 ¡Ehorabuena de nuevo! ¡Gracias por contarlo!

    Quimitube, 4 Años Antes Reply

  4. ¡Hola Carmen! Este vídeo está genial la verdad tiene mucho contenido y lo fundamental, está bien explicado. Quisiera saber si tienes más vídeos de termoquímica, ya que al repasar vienen genial.
    ¡Gracias!

    Patricia, 3 Años Antes Reply

  5. Excelente ejercicio! Lo que más me costaban era los diagramas estos, pero en este ejemplo he logrado comprenderlo un poco más. Muchas Gracias! Tu trabajo es genial.
    Quisiera saber si puedo contactar contigo para enviarte algunas cuestiones.
    Gracias otra vez.
    Saludos

    Natalia García, 3 Años Antes Reply

    • ¡Hola Natalia! Me alegro de que te haya servido :) Para contactar conmigo puedes hacerlo aquí en los comentarios (si es una duda que pueda servir para otros usuarios, agradezco que quede reflejada para que todos puedan aprovechar la respuesta), y también por facebook, twitter o en el formulario de contacto al que accedes arriba a la derecha en la página. Un saludo grande.

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

  6. Hola Carmen!
    Pues estoy ahora mismo con el equilibrio químico, y me ha surgido una duda respecto al principio de le chatelier, en el apartado C de este ejercicio, no logro comprenderlo.. :S. El enunciado completo dice lo siguiente:
    . Para el equilibrio N2O4(g)–>2NO2 (g) a 25ºc el valor de Kc es 0,04.
    a)Calcula kp a la misma temperatura.
    b)¿cómo influye la presión en este equilibrio?
    C)El tetraóxido de dinitrógeno tiene un color rojo muy peculiar. Si una mezcla de los dos gases se mete en un tubo de gases, y se introduce en un baño de agua y hielo, la mezcla queda incolora. Por el contrario, si se mete el tubo en un baño a 90ºC, la mezcla toma color rojo. Justifica si el equilibrio indicado al comienzo es una reacción endotérmica o exotérmica.
    Saludos!

    Natalia García, 3 Años Antes Reply

  7. ¡Hola Natalia! Te sugiero que le eches un vistazo a los comentarios de este vídeo:
    http://www.quimitube.com/videos/equilibrio-quimico-sintesis-amoniaco/

    Ahí Sara me comentó este ejercicio o muy semejante y le respondí, espero que esa explicación aclare tus dudas. En caso contrario me comentas y lo pulimos un poquito :)

    Un saludo

    Quimitube, 3 Años Antes Reply

  8. Gracias a tus videos logro entender, lo que mi profe de Química no logro entender o no logra explicar bien y algunos nos sentimos agobiados por querer dar mas de nosotros sin saber que hacer, así que repito, muchas gracias por tu ayuda…

    Adrian, 3 Años Antes Reply

    • ¡Hola Adrián! Bienvenido. Me alegro de que te sirvan, pero si aún así te quedan dudas puedes consultarme. Un saludo.

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

  9. Muy buenas profe! Hacía tiempo que quería publicar un comentario de agradecimiento, pero mi cabeza se tomó unas semanas de vacaciones tras selectividad. Comentarte que tuve un mes para prepararme todas las asignaturas de selectividad en la comunidad valenciana (4 años después de haber terminado 2º de bachillerato, por cosas de la vida), sin haber dado química en bachiller. Tenía un reto difícil, puesto que debía subir 4 puntos mi nota de acceso ya que yo la hice en su día sobre 10 y ahora es sobre 14. Cogí química en fase específica y me has sido de gran ayuda, no solo para entenderla sino para disfrutarla. Te prometo que me ha llegado a gustar resolver los problemas. Me has motivado mucho y sin esperarlo conseguí un 7, que junto al 10 de matemáticas (la otra asignatura de fase específica) y una pequeña subida de las notas de la fase general me permitieron llegar al 9,76, que me permitirá estudiar la carrera que ansiaba.

    Muchas gracias por tus explicaciones, te animo a que sigas con esta web porque es de gran ayuda para todos los estudiantes que, como fue mi caso, necesiten ayuda en química. Seguro que les servirá.

    Un abrazo muy grande.

    Sergio López, 3 Años Antes Reply

    • ¡Hola Sergio! Cómo te agradezco que hayas interrumpido un ratito de tus vacaciones para entrar a comentar :) Me alegra muchísimo todo lo que me cuentas: saber que has sacado tan buenas notas, que puedes estudiar la carrera que deseas (¡enhorabuena!) y que te ha gustado la materia de química. Muchísima suerte con tu nueva etapa universitaria, espero que te vaya fenomenal. Un saludo muy grande y gracias de nuevo por tu comentario. Un abrazo enorme.

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

  10. Joo, yo nunca he dado los factores de conversión, siempre hemos resuelto los problemas en clase con reglas de tres y no entiendo para nada como resuelves los problemas :(

    Mirela, 2 Años Antes Reply

    • ¡Hola! Eso es una faena… Yo recomiendo usar siempre factores de conversión (entre otras cosas porque ahorras tiempo, y en Selectividad el tiempo no sobra) pero te sugiero hacer una cosa: realiza el problema con reglas de tres, tal y como tú has aprendido, y ponemos en común los resultados, ¿te parece? Un abrazo y ánimo.

      Quimitube, 2 Años Antes Reply

      • Sí, ya lo he intentado hacer con reglas de tres, pero no me sale el mismo resultado! u_u Podría ponerte lo que he hecho hasta ahora y me dices en que me he equivocado?

        Es que tengo el selectivo en nada y no creo que tenga tiempo de ponerme ahora a estudiar factores de conversión :(

        Mirela, 2 Años Antes Reply

  11. Hola buenas, tengo una duda acerca de este problema: en cuanto al rendimiento, ¿no sería que por cada 100 Kcal teóricas “lo que vale” son 65 Kcal? Por lo que se gasta menos, de lo que en teoría se debería gastar ¿no? ya que el rendimiento es del 65%. Es decir, de cada 100 Kcal se gastan en realidad 65 (las 65 Kcal son las reales, no como usted dice en el video, que son las teóricas, ¿no es así? )
    Muchas gracias y excelente trabajo, son una maravilla estos videos.
    Un abrazo enorme.

    Rafa, 1 Año Antes Reply

    • ¡Hola! Ojalá fuese como dices, nos ahorraríamos mucha energía en las instalaciones industriales :) Ten en cuenta que planteado de ese modo, estaríamos diciendo que, aunque la reacción necesitase 100 kcal, nos basta solo con 65 kcal. Esto no es posible porque la reacción necesita lo que necesita, y con menos no es suficiente. Cuando nos hablan de rendimiento inferior al 100% siempre tienes que tener en cuenta que es algo negativo, se trata de un inconveniente. Es decir, la instalación no funciona tan bien como quisiéramos y desperdicia calor (que se disipa y no va a parar a lo que queremos que vaya, que es a producir la reacción). Por eso es un factor así, 100/65, y no al revés, porque esto hará que aumente la cantidad de calor real necesario, lo cual aumenta mucho los costes de explotación de la instalación.
      Muchas gracias por tu comentario y mucha suerte con tus estudios.

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply


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