Problema 8 · Química PAU Aragón Ordinaria 2023

Tema: Termoquímica y espontaneidad: entalpía, entropía y energía libre · Del examen Ordinaria (2023)

Enunciado

8. (2 puntos)

a)

El hierro en estado sólido puede obtenerse por reacción de óxido de hierro(III) sólido con monóxido de carbono gas. Además, en la reacción también se obtiene dióxido de carbono gaseoso. Escriba y ajuste la ecuación de la reacción y calcule la entalpía molar estándar de la misma. (1 punto)

Datos: ΔHf∘ (kJ⋅mol−1)\Delta H_f^\circ\text{ (kJ}\cdot\text{mol}^{-1}\text{)}: óxido de hierro(III) (s) = −822,5-822{,}5; CO (g) = −110,6-110{,}6; CO 2 (g) = −393,5-393{,}5.

b)

Al disolver yoduro de sodio en agua, la mezcla se enfría espontáneamente. Indique, razonadamente, cuáles serán los signos de la variación de entalpía, de la variación de entropía y de la variación de la energía libre de Gibbs. ¿Qué término será mayor ΔH\Delta H o TΔST\Delta S? (1 punto)

Magnitud · Signo

Signo de ΔH\Delta H · +

-

Signo de ΔS\Delta S · +

-

Signo de ΔG\Delta G · +

-

TΔST\Delta S

ΔH\Delta H

Enunciado: Problema 8 · Química PAU Aragón Ordinaria 2023

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Escriba y ajuste la ecuación de la reacción

Solución: Fe2O3 (s) + 3 CO (g) -> 3 CO2 (g) + 2 Fe (s)

a) calcule la entalpía molar estándar de la misma

Solución: −26,2-26{,}2 kJ/mol / −26,2-26{,}2 kJ

b) Razonamiento de los signos de ΔH, ΔS, ΔG y comparación de magnitudes

Solución: ΔH > 0 (proceso endotérmico, se enfría); ΔS > 0 (la sal sólida se disuelve en iones libres aumentando el desorden); ΔG < 0 (proceso espontáneo). Por tanto TΔS > ΔH para que ΔG = ΔH - TΔS sea negativo.

b) Indique los signos de ΔH, ΔS, ΔG y qué término será mayor

Solución: Signo de ΔH: +; Signo de ΔS: +; Signo de ΔG: -; Término mayor: TΔS

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Problema 8 · Extraordinaria 2023 · Problema 9 · Extraordinaria 2022 ›

Más ejercicios de Termoquímica y espontaneidad: entalpía, entropía y energía libre