Admi-Tec
Difícil
Estequiometría
UNMSM · 2026

Ejercicio de Química — UNMSM

Se presenta la reacción de formación del agua:

2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)2H_{2(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2H_2O_{(l)}, con ΔH°=−572\Delta H° = -572 kJ/mol;

Y la reacción inversa de electrólisis del agua:

2H2O(l)→2H2(g)+O2(g)2H_2O_{(l)} \rightarrow 2H_{2(g)} + O_{2(g)}, con ΔH°=+572\Delta H° = +572 kJ/mol.

Al respecto, determine el valor de verdad (V o F) de las siguientes proposiciones:

Datos: masa molar (g/mol): H = 1, O = 16, H₂O = 18

I. Cuando se forman 180 gramos de agua, el sistema donde ocurre la reacción química absorbe una energía de 2860 kJ.

II. Si en un recipiente se agrega 16 gramos de hidrógeno y 96 gramos de oxígeno, se produce 144 gramos de agua.

III. Con una intensidad de corriente de 0,965 A por un tiempo de 2×1042\times10^4 segundos, se obtiene en el cátodo 2,24 litros de gas a condiciones normales.

Ver solución paso a paso

Idea clave: conviene distinguir que la formación del agua es una reacción exotérmica (libera energía, no la absorbe), luego identificar el reactivo limitante en la mezcla dada, y finalmente aplicar la primera ley de Faraday para la electrólisis.

  1. La proposición I es falsa: la reacción de formación del agua tiene ΔH°=−572\Delta H° = -572 kJ/mol, lo que indica que es una reacción exotérmica (libera energía), no que el sistema la absorba.
  2. La proposición II es falsa: al comparar las proporciones estequiométricas (2 mol H₂ : 1 mol O₂ : 2 mol H₂O), con 16 g de H₂ (4 mol) y 96 g de O₂ (3 mol), el reactivo limitante es el oxígeno; la cantidad de agua que realmente se forma es de 108 g, no 144 g.
  3. La proposición III es verdadera: en la electrólisis del agua, en el cátodo se produce H₂ (θ = 2). Aplicando la primera ley de Faraday, I⋅t96 500=VCN22,4/θ\dfrac{I \cdot t}{96\,500} = \dfrac{V_{CN}}{22{,}4/\theta}, y sustituyendo I=0,965I = 0{,}965 A y t=2×104t = 2\times10^4 s, se obtiene VCN=2,24V_{CN} = 2{,}24 L de H₂ en condiciones normales.

Respuesta: FFV