Ejercicios resueltos de Termoquímica: Energía de Enlace

EJERCICIO Q2B1579:

Teniendo en cuenta las energías de enlace (Ee) (Cl-Cl) = 243,8 kJ/mol; (C-Cl) = 327,8 kJ/mol; y (Cl-H) = 432,4 kJ/mol; (C-H) = 415,3 kJ/mol; determinar la entalpía normal de reacción del proceso:

CH4(g)+ Cl2(g) → CH3Cl (g) + HCl (g)

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1579:

EJERCICIO Q2B1580:

Determinar la entalpía normal de formación del metano, con lo siguientes datos:

ΔH0sublimación [C(g)] =716,7 kJ/mol; Eenlace [H–H] = 436,4 kJ/mol; Eenlace [C–H] = 415,3 kJ/mol.

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1580:

EJERCICIO Q2B1581:

Calcular la entalpía de hidrogenación del eteno para formar etano, según la reacción: CH2=CH2 + H2 → CH3–CH3 a partir de los datos de la tabla adjunta:

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1581:

Ejercicios resueltos de Termoquímica: Entropía y Energía Libre de Gibbs

EJERCICIO Q2B811:

Indicar razonadamente, para los casos siguientes, si la entropía de los siguientes procesos crece o disminuye: a) la disolución de azúcar en agua; b) La fotosíntesis: 6 CO2 (g) + 6 H2O (l) → C6H12O6 (s) + 6 O2 (g); c) la evaporación de agua.

RESOLUCION EJERCICIO Q2B811:

a) El azúcar normalmente se encuentra como un sólido, con estructura cristalina ordenada. Al disolverlo, se le mezcla con agua y se destruye esa estructura: el desorden aumenta; la entropía, por tanto, también.b) En este proceso pasamos de un sistema formado por una mezcla de un gas y un líquido moleculares sencillos a un sólido complejo y un gas molecular. El orden aumenta: la entropía disminuye.

c) En este proceso, de líquido a gas, la entropía aumenta, evidentemente.

EJERCICIO Q2B1582:

Indica si la reacción de combustión del acetileno es espontánea a 25 ºC. Datos:

RESOLUCION EJERCICIO Q2B1582:

EJERCICIO Q2B1583:

Calcular la temperatura de equilibrio (ΔG0 = 0) para la reacción:

RESOLUCION EJERCICIO Q2B1583:

EJERCICIO Q2B1584:

Determinar la variación de entropía en la reacción:

RESOLUCION EJERCICIO Q2B1584:

EJERCICIO Q2B1585:

Determinar la variación de entalpía y de entropía para la combustión del etanol.

RESOLUCION EJERCICIO Q2B1585:

Ejercicios resueltos de Termoquímica: Espontaneidad

EJERCICIO Q2B1586:

Justificar razonadamente si una reacción exotérmica con aumento del desorden (entropía) será: a) siempre espontánea; b) no espontánea; c) espontánea en algunos casos dependiendo de la temperatura.

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1586:

Teniendo en cuenta que: ΔG = ΔH –T•ΔS

La respuesta correcta es la a) pues “ΔS” es positivo (aumento del desorden) con lo que el término “–T•ΔS” será negativo ya que “T” es siempre positivo; como “ΔH” es negativo (exotérmica), ambos términos serán negativos y “ΔG” será negativo siempre y la reacción será espontánea.

EJERCICIO Q2B1587:¿Todas las reacciones exotérmicas son espontáneas?

¿Puede ser negativa la variación de entropía en una reacción espontánea?

¿Un sistema termodinámico puede tener entropía nula? Razonar las respuestas.

RESOLUCION

No, pues si ΔS<0 y T es lo suficientemente alto el término “–T•ΔS” será positivo y si es mayor que el valor absoluto de “ΔH”, “ΔG” será positivo, y por consiguiente, no espontánea.Un sistema termodinámico tiene siempre entropía positiva, pues entropía nula significaría ausencia total de desorden y tal situación sólo es factible a 0 K, temperatura inalcanzable según el tercer principio de la Termodinámica

EJERCICIO Q2B1588:

Dadas tres reacciones espontáneas cualquiera. Razonar:

a) Cual es el signo de ΔG para cada una.

b) Qué datos seria preciso conocer para saber si al producirse las reacciones, aumenta el grado de desorden y cual de ellas transcurriría a mayor velocidad.

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1588:

a) En todos los casos ΔG < 0b) Sería necesario conocer la entropía de reactivos y productos, de manera que si ΔS = Σ np• Sproductos – Σ nr• Sreactivos > 0 significaría que aumentaría el grado de desorden. Para conocer qué reacción va más rápida necesitaríamos conocer la constante de velocidad de cada reacción que depende de la energía de activación y de la temperatura, así como de la ecuación de velocidad (órdenes de reacción) y las concentraciones de los reactivos que aparezcan en dicha ecuación de velocidad

EJERCICIO Q2B1589:Razona en qué condiciones son espontáneos los siguientes procesos: