Pregunta 5A - Termoquímica · Química PAU Baleares Ordinaria 2026

El metanol ($\text{CH}_3\text{OH}$) és un biocombustible i un reactiu fonamental en la indústria química. La seva combustió completa amb oxigen ($\text{O}_2$) és una reacció que s'estudia per a l'emmagatzematge d'energia i per entendre els processos de combustió neta. La reacció química ajustada és la següent:

$$2\ \text{CH}_3\text{OH}\ (\text{l}) + 3\ \text{O}_2\ (\text{g}) \rightarrow 2\ \text{CO}_2\ (\text{g}) + 4\ \text{H}_2\text{O}\ (\text{l})$$

Dades

Entalpies estàndard de formació ($\Delta H_\text{f}^\circ$) a $298\text{ K}$:

$\Delta H_\text{f}^\circ\ (\text{CH}_3\text{OH},\ \text{l}) = -239{,}2\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$

$\Delta H_\text{f}^\circ\ (\text{CO}_2,\ \text{g}) = -393{,}5\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$

$\Delta H_\text{f}^\circ\ (\text{H}_2\text{O},\ \text{l}) = -285{,}8\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$

a)

Calcula l'entalpia estàndard de reacció ($\Delta H^\circ$) a 298 K per a la combustió completa del metanol i indica si es tracta d'una reacció endotèrmica o exotèrmica.

b)

Sabent que el valor de l'entropia estàndard de reacció ($\Delta S^\circ$) a 298 K és de $-390{,}2\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$, determina si aquesta reacció és espontània a 298 K. Raona la resposta a partir del càlcul de l'energia lliure de Gibbs ($\Delta G^\circ$).