PROBLEMES DEL TEMA 3: ESPONTANEÏTAT I EQUILIBRI
1. Quina substancia, de cadascuna de les següents parelles, tindrà una entropia més positiva?
a) 1 mol sofre sòlid a 386 K i 1 atm o 1 mol sofre líquid a 386 K i 1atm
b) 0.1 mols de ferro sòlid a 25ºC i 1 atm o 0.1 mols de ferro sòlid a 0ºC i 1 atm
c) 20 g de ferro sòlid a 25ºC i 1 atm o 50 g de ferro sòlid a 25ºC i 1 atm
d) 1 mol de NH3 has a 400 K i 1 atm o 1mol de H2O has a 400 K i 1 atm
R: a) líquid J; b) 25º C; c) 50 g; d) NH3
2. Determineu si en els següents processos la variació d'entropia serà positiva o negativa:
a) un glaço fonent-se en un got ple d'aigua a 2ºC
b) un bloc de ferro a 500ºC, refredant-se a temperatura ambient
c) Un mol de gas a P= 10 atm expansionant-se a T constant contra una pressió externa d’1
atm. R: a) positiva; b) negativa; c) positiva
3. Determineu qualitativament com serà la variació d'entropia (positiva, negativa o propera a zero) en
les següents reaccions químiques:
a) La reducció amb carbó d'un mineral d'òxid de ferro(II) a ferro
b) L’oxidació del zinc per oxigen
c) La formació d’acetat de calci per reacció d'una roca de calcita amb àcid ácétic
d) la formació de silicat de calci a partir d'òxid de silici i òxid de calci
e) la formació de carbonat de calci per reacció d’una solució de clorur de calci amb diòxid de
carboni a temperatura ambient R: a) positiva; b) negativa; c) positiva; d) del mateix ordre; e) positiva
4. Calculeu la variació d'entropia de la fusió de 200 g de benzè a 6ºC.
Dada: ΔHfus(bencè)= 9.87 kJ·mol-1 a 6ºC. Tfus(bencè)= 6ºC. R: 90.8 J/K
5. Calculeu la variació d'entropia estàndard de la combustió d'un mol de metà a partir de les
següents entropies d'espècies químiques en el seu estat estàndard (en J·K-1·mol-1): CH4, 187.9;
O2, 205.1; CO2, 213.6; H2O, 69.9. R: -244.7 J·K-1·mol-1
6. L’entropia de vaporització del xenó és de 76 J·K-1·mol-1 i la seva entalpia de vaporització és de
12.6 kJ·mol-1. Quina és la temperatura d'ebullició d'aquest element? R: -107º C
7. Determineu la variació d'energia lliure estàndard de la reacció:
2 FeS2(pirita, s) + 11/2 O2(g) ⎯→ Fe2O3(s) + 4 SO2 (g)
Dades: ΔGºf(FeS2)= -166.9 kJ·mol-1; ΔGºf(Fe2O3)= -742.2 kJ·mol-1; ΔGºf(SO2)= -300.4 kJ·mol-1
R: a) -198 J; b) 48 J
8. És estable una dissolució 1 M de Br-(aq) i 1 M Ag+(aq) a 25ºC?
Dades (a 25ºC): ΔGºf(Ag+(aq))= 77.11 kJ·mol-1; ΔGºf(Br -(aq))= -103.96 kJ·mol-1;
ΔGºf(AgBr (s))= -96.9 kJ·mol-1 R: no
9. És estable el peròxid d'hidrogen líquid en una atmosfera de O2 i H2, cada gas amb una pressió
parcial d'1 atm i a 25ºC? A quina temperatura estaria la mescla en equilibri?
Dades (a 25ºC): ΔHºf(H2O2)= -187.8 kJ·mol-1; Sº(H2O2)= 109.6 J·K-1·mol-1;
Sº(H2)= 130.7 J·K-1·mol-1; Sº(O2)= 205.1 J·K-1·mol-1 R: a) sí; b) 557º C
