Pregunta 3 · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 1 2024

La glucosa ($\mathrm{C_6H_{12}O_6}$) és un monosacàrid que es troba en molts aliments i en la sang. En la fabricació del pa és molt important la reacció de fermentació de la glucosa per acció del llevat. En aquesta reacció de fermentació s'obté etanol ($\mathrm{C_2H_5OH}$) i diòxid de carboni ($\mathrm{CO_2}$).

$$\mathrm{C_6H_{12}O_6(s) \rightarrow 2\,C_2H_5OH(l) + 2\,CO_2(g)}$$

a)

Calculeu l'entalpia estàndard de la reacció de fermentació de la glucosa a $25\ ^\circ\mathrm{C}$ a partir de les reaccions de combustió de la glucosa i de combustió de l'etanol, si sabem que la combustió d'1,0 mol de glucosa desprèn $2\,813\ \mathrm{kJ\cdot mol^{-1}}$ a $25\ ^\circ\mathrm{C}$ i la combustió d'1,0 mol d'etanol desprèn $1\,367\ \mathrm{kJ\cdot mol^{-1}}$ a $25\ ^\circ\mathrm{C}$. La reacció de fermentació de la glucosa és endotèrmica o exotèrmica? Justifiqueu la resposta. [1,25 punts]

b)

La glucosa és una de les principals fonts d'energia per al cos humà. Determineu de quanta energia de Gibbs estàndard a $25\ ^\circ\mathrm{C}$ es disposa per a mantenir l'activitat muscular i nerviosa del cos a partir de la combustió d'1,0 mol de glucosa en condicions fisiològiques (la temperatura de la sang en condicions normals és de $36{,}5\ ^\circ\mathrm{C}$). Es tracta d'una reacció espontània en condicions fisiològiques? Justifiqueu la resposta. Considereu que l'entalpia i l'entropia estàndard no varien amb la temperatura. [1,25 punts]

Dades: Entropies estàndard absolutes a 298 K Substància · $\mathrm{CO_2(g)}$ · $\mathrm{O_2(g)}$ · $\mathrm{H_2O(l)}$ · $\mathrm{C_6H_{12}O_6(s)}$

$S^\circ\ (\mathrm{J\cdot mol^{-1}\cdot K^{-1}})$ · $213{,}8$ · $205{,}2$ · $70{,}0$ · $2\,121{,}0$