Problema 3 · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2022

En la fermentació de la cervesa, la glucosa sòlida —$\mathrm{C_6H_{12}O_6(s)}$— del malt es transforma en etanol líquid i diòxid de carboni gasós mitjançant un procés anaeròbic (en absència d'oxigen).

DADES:

Masses atòmiques relatives:

$\mathrm{H = 1{,}0}$; $\mathrm{C = 12{,}0}$; $\mathrm{O = 16{,}0}$.

Constant universal dels gasos ideals:

$R = 8{,}31\ \mathrm{J\cdot K^{-1}\cdot mol^{-1}}$.

Entalpies estàndard de formació a $298\ \mathrm{K}$:

Substància · etanol(l) · $\mathrm{CO_2(g)}$ · $\mathrm{C_6H_{12}O_6(s)}$

$\Delta H_f^\circ\ (\mathrm{kJ\cdot mol^{-1}})$ · $-277{,}7$ · $-393{,}5$ · $-1\,273{,}0$

a)

Escriviu i ajusteu l'equació de la reacció que es produeix en la fermentació de la cervesa. Justifiqueu que aquesta reacció és exotèrmica, en condicions estàndard i a $298\ \mathrm{K}$, i calculeu la calor que es desprèn quan s'obté $1\ \mathrm{kg}$ d'etanol si efectuem la reacció a pressió constant. [1,25 punts]

b)

Digueu si la calor alliberada seria superior, inferior o igual en el cas que efectuéssim la reacció a volum constant, i justifiqueu-ho, qualitativament o quantitativament. [1,25 punts]