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la cuevadel empollón
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2,5 puntos
Los fertilizantes nitrogenados comenzaron a producirse a gran escala una vez desarrollado el proceso industrial de obtención del amoníaco. La reacción de amoniaco con ácidos permite formar sales amoniacales como el cloruro de amonio (NHX4Cl\ce{NH4Cl}), utilizado como fertilizante para cultivos de trigo, arroz y algodón.
Datos
  • Masas atómicas (u\text{u}): H=1,00\ce{H} = 1{,}00 N=14,00\ce{N} = 14{,}00 Cl=35,50\ce{Cl} = 35{,}50
  • A 25 ∘C25\,^\circ\text{C}: pKb(NHX3)=4,75\mathrm{p}K_\mathrm{b}(\ce{NH3}) = 4{,}75 Ks(cloruro de plata)=1,00×10−10K_\mathrm{s}(\text{cloruro de plata}) = 1{,}00 \times 10^{-10}
a
Sabiendo que la reacción de obtención de cloruro de amonio es HCl(g)+NHX3(g)→NHX4Cl(s)\ce{HCl (g)} + \ce{NH3 (g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{NH4Cl (s)}:1 pt
Tabla. Entalpías estándar de formación y entropías estándar a 25 ∘C25\,^\circ\text{C}.
NHX4Cl(s)\ce{NH4Cl(s)}HCl(g)\ce{HCl (g)}NHX3(g)\ce{NH3 (g)}
ΔHf∘\Delta H_\mathrm{f}^{\circ} (kJ⋅mol−1\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1})−315,40-315{,}40−92,30-92{,}30−46,30-46{,}30
S∘S^{\circ} (J⋅mol−1⋅K−1\text{J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1})94,6094{,}60186,90186{,}90192,74192{,}74
i
Calcule la variación de entalpía correspondiente a la obtención de 90,00 g90{,}00\,\text{g} de cloruro de amonio a 25 ∘C25\,^\circ\text{C}, utilizando los datos termodinámicos de la Tabla.
ii
Determine la temperatura a partir de la cual el proceso es espontáneo. (Considere que ΔHr∘\Delta H_\mathrm{r}^{\circ} y ΔSr∘\Delta S_\mathrm{r}^{\circ} no varían con la temperatura).
b
Se burbujea cierta cantidad de NHX3(g)\ce{NH3 (g)} sobre agua a 25 ∘C25\,^\circ\text{C} y se obtiene una disolución acuosa de amoniaco con un pH=11,0\mathrm{pH} = 11{,}0. Calcule la concentración inicial de la disolución de NHX3\ce{NH3}.1 pt
c
A 20 mL20\,\text{mL} de una disolución acuosa de cloruro de amonio 0,10 M0{,}10\,\text{M} se le añaden 10 mL10\,\text{mL} de nitrato de plata 0,10 M0{,}10\,\text{M}. Determine si se producirá precipitación de cloruro de plata. (Considere volúmenes aditivos).0,5 pts