2on BATXILLER 

TERMOQUÍMICA

1)    A partir de les energies mitjanes d'enllaç, calcula l'entalpia de la reacció d'hidrogenació de l'acetilé (C2H2) per a formar età (C2H6). Dades: Energies mitjanes d'enllaç C≡C: 830 ; C─C: 347; C─H: 415; H─H: 436 ; en (KJ/mol)

2)    El sulfur de carboni es pot formar a partir de carbó de coc i de sofre segons   Les entropies molars estàndard del carboni, del sofre i del sulfur de carboni són, respectivament, 5,74, 31,8 i 151,34 J/mol·K a) La reacció és exotèrmica o endotèrmica? b) Quant de calor s'absorbix o es desprén en la reacció de 0,20 mols de S8? c) Justifica qualitativament si la variació d'entropia de la reacció serà positiva o negativa d) És una reacció espontània a 298,15 K?

3)    Calcula l'entalpia de formació estàndard del pentòxid de dinitrogen a partir de les següents dades:

4)   Calcula la variació d'entalpia estàndard de la reacció final de l'obtenció industrial   Dades: entalpies de formació estàndard: ΔHfº(NO2) = 33 kJ/mol; ΔHfº(H2O) = -286 kJ/mol; ΔHfº(HNO3) = -207 kJ/mol; ΔHfº(NO) = 90 kJ/mol.

5)    L'aire és la matèria primera en l'obtenció industrial d'oxigen, nitrogen i gasos nobles, per a això ha de comprimir-se i posteriorment refredar-se per a quedar en forma líquida. Per a comprimir una determinada quantitat d'aire s'ha realitzat un treball de 500 kJ, i posteriorment el gas cedix 3.000 kJ al seu entorn en forma de calor. Quina ha sigut la variació d'energia interna que ha experimentat el sistema?

SOLUCIONS

1)         ΔHreac. = 830 + 2 · 436 – (347 + 4 · 415) = –305 kJ/mol, resultat que concorda bé amb el valor experimental (–311,8 kJ/mol).

2)          La entalpía de la reacción será cuatro veces la entalpía de formación molar del sulfuro de carbono: ΔHº = +358,8 kJ. a) La entalpía de la reacción es positiva. Esto significa que la energía de los productos es mayor que la de los reactivos, es decir, hay que aportar energía para que se produzca. Por tanto, la reacción es endotérmica. b) Si al reaccionar 1 mol de S8 se absorben 358,8 kJ, al reaccionar 0,2 moles de azufre, absorberán 0,2·358,8 kJ, es decir, 71,76 kJ. c) Los reactivos son dos sólidos, cristalinos, mientras que el producto es un líquido. Evidentemente, hay más orden en un sólido que en un líquido, es decir, el desorden aumenta y, por tanto, la entropía también lo hace. La variación de entropía será positiva. d) La espontaneidad de la reacción se estudia mediante la energía libre de Gibbs, ΔGº = ΔHº - T·ΔS°. Si ΔG° es positiva, la reacción no es espontánea. Si es negativa, sí es espontánea. La reacción no es espontània.

3)  La llei de Hess estableix que podem expressar una reacció com a suma d' altres, i d' eixa suma obtenir la seua entalpia. La reacció que busquem és més la mitat de la segona, obtenim la formació del pentòxid:

4)       L'expressió del primer principi de la Termodinàmica és:                                      on el criteri de signes que recomana la IUPAC és que tot el que “guanye” el sistema tinga signe positiu. (El criteri termodinàmic de signes establix, sense tanmateix, que el treball que realitze el sistema tinga signe negatiu, d'ací que el primer   En el nostre problema, com el sistema es refreda, cedix “energia”, és a dir és: q = –3.000 kJ. D'altra banda, perquè el sistema es comprimisca l'entorn ha de realitzar un treball contra ell, per la qual cosa guanya energia, és a dir serà: w = + 500 kJ, per la qual cosa:                             valor que ens indica que el sistema ha perdut energia.