Exercici 4.B - Bioenergètica de la formació de vi… · Química UB 2020

Exercici 4. Pila electroquímica i termodinàmica de l'oxidació de l'etanol

Aquest exercici consta de dues parts independents:

B) Bioenergètica de la formació de vinagre:

En el procés de vinificació, l'etanol s'oxida a àcid acètic per acció de l'oxigen molecular segons la reacció:

$$\mathrm{CH_3CH_2OH(aq) + O_2(aq) \rightleftharpoons CH_3COOH(aq) + H_2O(l)}$$

Al cap de dos mesos a $298\text{ K}$, les concentracions mesurades són $[\text{etanol}] = 0{,}03\text{ M}$, $[\text{àcid acètic}] = 3{,}3\text{ M}$ i $[\text{oxigen dissolt}] = 0{,}1\text{ mM}$.

Dades termodinàmiques i constants:

$\Delta G_f^\circ(\mathrm{CH_3CH_2OH}) = -174{,}8\text{ kJ/mol}$, $\Delta G_f^\circ(\mathrm{CH_3COOH}) = -389{,}9\text{ kJ/mol}$, $\Delta G_f^\circ(\mathrm{H_2O}) = -237{,}14\text{ kJ/mol}$, $\Delta G_f^\circ(\mathrm{O_2}) = 0\text{ kJ/mol}$.

$R = 8{,}314\text{ J/(K}\cdot\text{mol)}$, $F = 96500\text{ C/mol}$.

a)

És espontània la reacció d'oxidació de l'etanol en aquestes condicions?

Sí

No

b)

Quin és el valor de la FEM del procés en aquest mateix instant?