Ejercicio C4 · Química PAU País Vasco Ordinaria 2022
Tema: Termoquímica y espontaneidad: entalpía, entropía y energía libre · Del examen Ordinaria (2022)
Enunciado
Razonar si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones suponiendo que los valores termodinámicos de la siguiente reacción no varían con la temperatura:
a)
La reacción será espontánea a cualquier temperatura. [0,50]
Cierta
Falsa
b)
La reacción no será espontánea a ninguna temperatura. [0,50]
Cierta
Falsa
c)
Habrá una temperatura a la cual la reacción pasará de ser no espontánea a espontánea. En caso de existir, calcular dicha temperatura. [0,50]
Cierta
Falsa
Solución
Según los criterios oficiales de corrección
a) La reacción será espontánea a cualquier temperatura.
Solución: Falsa
a) Razonamiento:
Solución: ΔG = ΔH - T·ΔS. Para ser espontánea a cualquier temperatura requeriría ΔH < 0 y ΔS > 0. Al ser ΔH > 0 y ΔS > 0, solo es espontánea a temperaturas elevadas.
b) La reacción no será espontánea a ninguna temperatura.
Solución: Falsa
b) Razonamiento:
Solución: Para que no fuera espontánea a ninguna temperatura debería cumplirse ΔH > 0 y ΔS < 0. Al ser ΔS > 0, el término -T·ΔS se hace suficientemente negativo a alta temperatura haciendo que ΔG < 0.
c) Habrá una temperatura a la cual la reacción pasará de ser no espontánea a espontánea.
Solución: Cierta
c) Razonamiento y cálculo:
Solución: ΔG = 0 => T = ΔH / ΔS = 135500 J / 235,1 J·K⁻¹ = 576 K = 303 °C. Para T > 576 K, ΔG < 0 (espontánea).
c) En caso de existir, calcular dicha temperatura.
Solución: 576 K / 303 °C
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