Problema 10 · Química PAU Aragón Ordinaria 2022

a) i) ¿Cuál de estas reacciones será espontánea a cualquier temperatura?

Solución: $2\text{ H}_2\text{O}_2\text{ (l)} \rightarrow 2\text{ H}_2\text{O (l)} + \text{O}_2\text{ (g)}$

a) ii) En la reacción que no es espontánea a cualquier temperatura, ¿por encima o por debajo de qué temperatura, en °C, pasará a serlo? (Condición)

Solución: Por debajo

a) ii) En la reacción que no es espontánea a cualquier temperatura, ¿por encima o por debajo de qué temperatura, en °C, pasará a serlo? (Valor de la temperatura)

Solución: 277 / 276,85

a) ii) Justificación y desarrollo del cálculo:

Solución: Desarrollo completo a partir de $\Delta G = \Delta H - T\Delta S < 0$, expresando $\Delta S$ en kJ/(K) o $\Delta H$ en J, hallando $T < 550\text{ K}$ y convirtiendo a $277^\circ\text{C}$.

b) ¿Qué signo tendrá la variación de entropía en $2\text{ CuO (s)} \rightarrow \text{Cu}_2\text{O (s)} + 1/2\text{ O}_2\text{ (g)}$? (Signo)

Solución: + / positivo / > 0

b) Justificación para $2\text{ CuO (s)} \rightarrow \text{Cu}_2\text{O (s)} + 1/2\text{ O}_2\text{ (g)}$:

Solución: Hay un aumento en los moles gaseosos (0 moles de gas en reactivos frente a 0,5 moles de gas en productos), por lo que aumenta el desorden y $\Delta S > 0$.

b) ¿Qué signo tendrá la variación de entropía en la condensación de amoniaco gaseoso? (Signo)

Solución: - / negativo / < 0

b) Justificación para la condensación de amoniaco gaseoso:

Solución: El paso de estado gaseoso a estado líquido conlleva una disminución del desorden molecular ($S^\circ_\text{líquido} < S^\circ_\text{gas}$), por lo que $\Delta S < 0$.

b) ¿Qué signo tendrá la variación de entropía en la disolución de yoduro de potasio en agua? (Signo)

Solución: + / positivo / > 0

b) Justificación para la disolución de yoduro de potasio en agua:

Solución: La red cristalina ordenada del sólido se desmorona y los iones $\text{K}^+$ e $\text{I}^-$ se dispersan en disolución acuosa, aumentando el desorden del sistema y haciendo $\Delta S > 0$.