Problema 2 · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2024

2. En la fermentació acètica del vi, per l'acció dels bacteris del gènere Acetobacter, l'alcohol etílic (també anomenat etanol) reacciona amb l'oxigen de l'aire i es transforma en àcid acètic (també anomenat àcid etanoic) i aigua. Aquesta dissolució dona lloc al vinagre.

DADES:

Masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0.

Entalpies estàndard de formació a 298 K:

Substància

CH 3 CH 2 OH(l)

CH 3 COOH(l)

H 2 O(l)

O 2 (g)

$\Delta H_f^\circ\text{ (kJ}\cdot\text{mol}^{-1}\text{)}$

-277,6

-487,0

-285,8

0

Entropies estàndard absolutes a 298 K:

Substància

CH 3 CH 2 OH(l)

CH 3 COOH(l)

H 2 O(l)

O 2 (g)

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

160,7

159,8

69,9

205,0

a)

Escriviu la reacció d'oxidació de l'etanol. Calculeu la quantitat d'energia absorbida o despresa en la síntesi de $10{,}0\text{ g}$ d'àcid acètic a partir de la fermentació acètica del vi a pressió constant. Justifiqueu si la reacció és exotèrmica o endotèrmica. [1,25 punts]

kJ

b)

Si deixem una ampolla de vi oberta, en uns dies el vi es fa malbé perquè l'alcohol es converteix en àcid acètic. Calculeu l'entropia estàndard i l'energia de Gibbs d'aquesta reacció a $25\text{ }^\circ\text{C}$. Determineu la influència de la temperatura en l'espontaneïtat d'aquesta reacció i raoneu la resposta. Considereu que l'entalpia i l'entropia estàndard no varien amb la temperatura. [1,25 punts]