Ejercicio 1 - Termodinámica química · Química PAU Madrid Ordinaria Coincidencias 2026

Los fertilizantes nitrogenados comenzaron a producirse a gran escala una vez desarrollado el proceso industrial de obtención del amoníaco. La reacción de amoniaco con ácidos permite formar sales amoniacales como el cloruro de amonio ($\text{NH}_4\text{Cl}$), utilizado como fertilizante para cultivos de trigo, arroz y algodón.

Datos

Masas atómicas (u): $\text{H} = 1{,}00$; $\text{N} = 14{,}00$; $\text{Cl} = 35{,}50$.

A $25\ ^\circ\text{C}$: $\text{p}K_b(\text{NH}_3) = 4{,}75$; $K_s(\text{cloruro de plata}) = 1{,}00\cdot 10^{-10}$.

a) Sabiendo que la reacción de obtención de cloruro de amonio es $\mathrm{HCl\,(g) + NH_3\,(g) \rightarrow NH_4Cl\,(s)}$:

Tabla. Entalpías estándar de formación y entropías estándar a 25 °C.

$\mathrm{NH_4Cl\,(s)}$

$\mathrm{HCl\,(g)}$

$\mathrm{NH_3\,(g)}$

$\Delta H_\mathrm{f}^\circ\ (\mathrm{kJ\cdot mol^{-1}})$

$-315{,}40$

$-92{,}30$

$-46{,}30$

$S^\circ\ (\mathrm{J\cdot mol^{-1}\cdot K^{-1}})$

$94{,}60$

$186{,}90$

$192{,}74$

i)

Calcule la variación de entalpía correspondiente a la obtención de $90{,}00\text{ g}$ de cloruro de amonio a $25\text{ }^\circ\mathrm{C}$, utilizando los datos termodinámicos de la Tabla.

ii)

Determine la temperatura a partir de la cual el proceso es espontáneo. (Considere que $\Delta H_r^\circ$ y $\Delta S_r^\circ$ no varían con la temperatura).