Problema 2 · Química Majors de 25 anys (Catalunya) Tribunal ordinari Serie 1 2025

2. El cloroetà ($\mathrm{C_2H_5Cl}$) es pot obtenir industrialment mitjançant qualsevol de les dues reaccions següents:

$$\mathrm{C_2H_6(g) + Cl_2(g) \rightarrow C_2H_5Cl(g) + HCl(g)} \quad (1)$$

$$\mathrm{C_2H_4(g) + HCl(g) \rightarrow C_2H_5Cl(g)} \quad (2)$$

Les entropies estàndard a $25\ ^\circ\mathrm{C}$ de les reaccions 1 i 2 són $+2{,}09$ i $-128{,}6\\mathrm{J\ mol^{-1}\ K^{-1}}$, respectivament. Les entalpies estàndard de formació a $25\ ^\circ\mathrm{C}$ del cloroetà ($\mathrm{C_2H_5Cl}$) gasós, del clorur d'hidrogen ($\mathrm{HCl}$) gasós, de l'età ($\mathrm{C_2H_6}$) gasós i de l'etè ($\mathrm{C_2H_4}$) gasós són $-104{,}9$, $-92{,}3$, $-84{,}7$ i $+52{,}3\\mathrm{kJ\ mol^{-1}}$, respectivament.

a)

Calculeu les entalpies estàndard de les reaccions 1 i 2 a $25\ ^\circ\mathrm{C}$. [2 punts]

b)

Justifiqueu si les reaccions 1 i 2 són espontànies a $25\ ^\circ\mathrm{C}$. [1 punt]

c)

Per sobre de quina temperatura la reacció 2 no és espontània? Considereu que els valors de $\Delta H^\circ$ i $\Delta S^\circ$ d'aquesta reacció són independents de la temperatura. [1 punt]