Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Prepara tus exámenes con los documentos que comparten otros estudiantes como tú en Docsity
Encuentra los documentos específicos para los exámenes de tu universidad
Estudia con lecciones y exámenes resueltos basados en los programas académicos de las mejores universidades
Responde a preguntas de exámenes reales y pon a prueba tu preparación
Consigue puntos base para descargar
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Comunidad
Pide ayuda a la comunidad y resuelve tus dudas de estudio
Ebooks gratuitos
Descarga nuestras guías gratuitas sobre técnicas de estudio, métodos para controlar la ansiedad y consejos para la tesis preparadas por los tutores de Docsity
Problemes tema 3 resolts amb procediment.
Tipo: Ejercicios
1 / 17
Esta página no es visible en la vista previa
¡No te pierdas las partes importantes!
Facultat de Biologia
Donat el caràcter i la finalitat exclusivament docent i eminentment il·lustrativa de
les explicacions a classe d'aquesta presentació, l’autor s’acull a l’article 32 de la Llei
de propietat intel·lectual vigent respecte de l'ús parcial d'obres alienes com ara
imatges, gràfics o altre material contingudes en les diferents diapositives
✓ 1 (full Tema 5 ). La variació d'energia lliure estàndard de formació, ΔG
f
o
, de la
glucosa i de l'etanol en dissolució aquosa és igual a - 917. 0 i - 181. 6 kJ/mol,
respectivament, i ΔG
f
o
pel diòxid de carboni gas és - 394. 5 kJ/mol. Deduir el
ΔG
r
o
per a la reacció neta de la fermentació alcohòlica, en dissolució aquosa (a
298 K) amb despreniment de CO
2
gas.
La reacció de la fermentació alcohòlica és:
Les reaccions de formació de la glucosa, etanol i CO
2
són:
(1 ) 6C(s) + 3O
2
(g) + 6H
2
(g) C
6
H
1 2
O
6
(aq)
D G
f
0
= -91 7,0 kJ/ m ol
(2 ) 2 C(s) + 1/ 2O
2
(g) + 3H
2
(g) C
2
H
5
OH(aq) D G
f
0
= -18 1,6 kJ/ m ol
(3 ) C(s) + O
2
(g) CO
2
(g) D G
f
0
= -39 4,5 kJ/ m ol
C
6
H
12
O
6
(aq) 2C
2
H
5
OH(aq) + 2CO
2
(g)
D G
r
0
=?
Using Hess law
D G
(reac. ferment )
0
=
S n
p
D G
f
0
(product )
-
S n
r
D G
f
0
(react )
=
= 2 DG
f
0
(CO
2
) + 2DG
f
0
(C
2
H
5
OH) – DG
f
0
(C
6
H
12
O
6
) =
= 2 mol(–394,5 kJ/mol) + 2 mol(–181,6 kJ/mol) – 1 mol(-917,0 kJ/mol =
= – 2 3 5 ,2 k J
4
0
2
2
2
2
3
Dades: S
0
(J·mol
- 1
- 1
2
(g) = 130,6; O
2
(g) =205; N
2
(g) = 191,5;
NO(g) = 210,7; NH
3
(g) =192,
a) S
0
= 2 mol · 210,7 J ·mol
- 1
- 1
- 1
- 1
b) S
0
- 1
(3 mol ·130,6 J· mol
- 1
- 1
- 1
i i
reacció i productes i reactius
0 0
0
Balanç entròpic d’una reacció
Unitats de S
reacció
J/K
Indiqueu si serà o no espontània la següent reacció en condicions
estàndard:
2
2
(l)⎯→ 2H
2
O (l) + O
2
(g)
Dades: H
0
f
(kJ/mol) H
2
O(l) = – 285,8; H
2
2
(l) = – 187,8 ; S
0
(J·mol
1
·1)
2
O(l) = 69,9; H
2
2
(l) = 109,6; O
2
(g) =205,0.
8
0
p
f
0
(prod)
- S n
r
f
0
(react )
f
0
2
f
0
2
f
0
2
2
2 mol(–285,8 kJ/mol) – 2 mol(–187,8 kJ/mol) = – 196,0 kJ
0
p
0
prod
r
0
react
0
2
0
2
0
2
2
126,0 J / K = 0 ,1 2 6 k J / K
0
0
0
= – 196,0 kJ – 298 K · 0,126 kJ/ K =
0
= – 233,5 kJ spont aneous
oxidant l'etanol, primer a acetaldehid i després a àcid acètic. Calculeu els valors de ΔH (a
293 K i pressió atmosfèrica estàndard) per a les següents reaccions:
C
2
H
5
OH + 1 / 2 O
2
→ CH
3
2
O
CH
3
2
→ CH
3
donats els següents calors de combustió a 293 K i pressió atmosfèrica estàndard, etanol -
1371 KJ/mol, acetaldehid - 1168 KJ/mol, àcid acètic - 876 KJ/mol. (Aquests calors
representen el canvi d'entalpia associat a la seva oxidació complerta a 293 K i pressió
atmosfèrica estàndard).
Dat a: a) C
2
H
5
OH + 3 O
2
→ 2 CO
2
+ 3 H
2
O ΔH= -1 3 7 1 k J/ m ol
b) CH
3
-CHO + 5 / 2 O
2
→ 2 CO
2
+ 2 H
2
O ΔH= -1 1 6 8 k J/ m ol
c) CH
3
-COOH + 2 O
2
→ 2 CO
2
+ 2 H
2
O ΔH= - 8 7 6 k J/ m ol
Com bining a) i b):
a) C
2
H
5
OH + 3 O
2
→ 2 CO
2
+ 3 H
2
O ΔH= -1 3 7 1 k J/ m ol
b) 2 CO
2
+ 2 H
2
O → CH
3
-CHO + 5 / 2 O
2
ΔH= +1 1 6 8 k J/ m ol
C
2
H
5
OH + 1 / 2 O
2
→ CH
3
-CHO +H
2
O
ΔH for t his react ion will be:
ΔH = ΔH
a
b
= - 1 3 7 1 k J/ m ol +1 1 6 8 k J/ m ol = -2 0 3 k J/ m ol
Com bining b) i c):
b) CH
3
- CHO + 5 / 2 O
2
→ 2 CO
2
+ 2 H
2
O ΔH= -1 1 6 8 k J/ m ol
c) 2 CO
2
+ 2 H
2
O → CH
3
-COOH + 2 O
2
ΔH= + 8 7 6 k J/ m ol
CH
3
-CHO + 1 / 2 O
2
® CH
3
-COOH
ΔH = ΔH
b
- ΔH
c
= -1 1 6 8 k J/ m ol +8 7 6 k J/ m ol = -2 9 2 k J/ m ol
a) La capacitat calorífica d’un objecte de coure de 1,80 Kg.
b) La quantitat de calor necessària per augmentar la temperatura del
metall des de 17 ° C fins a 80 ° C.
c) Amb la quantitat de calor calculada en l’apartat anterior, quants
grams d’aigua a 20° C es podem fer bullir?
Dades: Calor específic del coure = 0,39 J/g °C; de l’aigua = 4,18 J/g ° C
a) Capacitat calorífica: és la quantitat de calor necessària per elevar un grau la
temperatura d’una quantitat determinada de substància i és una propietat
extensiva.
Capacitat calorífica = Calor específic x massa
C = 1,8 x 10
3
g x 0,39J/g. ° C = 702,0 J/ ° C
b) Segons el càlcul anterior, es necessiten 702 J per elevar 1 ° C la
temperatura de l’objecte de coure. Si hem d’incrementar la
temperatura des de 17 fins a 80 ° C, la variació de T serà,
∆T = 80° C - 17 ° C = 63 ° C
i la quantitat de calor necessària, q = C x ∆T = 702 J/° C x 63 ° C
= 44,2 x 10
3
J
c) Per calcular la massa d’aigua que es pot escalfar des de 20 fins a 100° C,
q = m x C x ∆T = m x 4,18 J/g.° C x 80 ° C = 44,2 x 10
3
J
m = 132 g d’aigua
✓ 11. Sabent que els calors de formació de CO
2
(g) i H
2
O (g) són - 94. 05 i
propanoic líquid és de - 68. 52 Kcal/mol, calculeu el calor que
acompanya a la reacció de combustió d’aquest àcid àcid.
Dat a: a) C (s) + O
2
(g) → CO
2
(g) ΔH
f
= -9 4 ,0 5 Kcal/ m ol
b) H
2
(g) + 1 / 2 O
2
(g) → H
2
O (g) ΔH
f
= -5 7 ,7 9 Kcal/ m ol
c) 3 C (s) + 3 H
2
(g) + O
2
(g) → CH
3
-CH
2
-COOH (l) ΔH
f
= -6 8 ,5 2 Kcal/ m ol
3
2
-COOH (l) + 7 / 2 O
2
(g) → 3 CO
2
(g)+ 3 H
2
O (g) ΔH=? Kcal/ m ol
0
react ion
= Σn ∆ H
0
form at ion
(prod)- Σn ∆ H
0
form at ion
(react )
∆ H
0
react ion
= 3 ∆ H
0
f
(CO
2
) + 3 ∆ Hº
f
(H
2
O) - ∆ H
0
f
(CH
3
-CH
2
-COOH) – 7 / 2 ∆ Hº
f
(O
2
)
∆ H
0
react ion
= 3 (-9 4 ,0 5 ) + 3 (-5 7 ,7 9 ) - (-6 8 ,5 2 ) – 7 / 2 (0 )
0
reacció
2
(g) + ½ O
2
(g) ⎯→ H
2
O(g) H
1
0
= – 241’8 kJ
2
(g) + ½ O
2
(g) ⎯→ H
2
O(l) H
2
0
= – 285’8 kJ
Calculeu l’entalpia de vaporització de l’aigua en condicions estàndard.
2
O(l) H
2
O(g) H
0
3
(3) Can be expressed as (1) – (2), so:
2
(g) + ½ O
2
(g) ⎯→ H
2
O(g) H
1
0
= – 241’8 kJ
2
O(l) H
2
(g) + ½ O
2
(g) H
2
0
= + 285’8 kJ
0
3
0
1
0
2
= – 241’8 kJ – ( – 285’8 kJ) = 44 kJ
0
vaporització
15 .- Les entalpies de combustió de la glucosa (C
6
H
12
O
6
) i del etanol
(C
2
H
5
OH) son – 2815 kJ/mol i – 1372 kJ/mol, respectivament. Amb
aquestes dades determina l'energia intercanviada en la fermentació
d’un mol de glucosa, reacció en la que es produeix etanol i CO
2
. Es
exotèrmica la reacció?
H
O
¾® 6 CO
O ; DH
= – 2815 kJ
(2) C
H
OH + 3 O
¾® 2 CO
O ; DH
= – 1372 kJ
H
O
¾® 2 C
H
OH +2 CO
DH
=?
DH
= DH
= – 2815 kJ – 2 ·(– 1372 kJ) = – 71 kJ
Reaction is exotermic
Reacció exotèrmica
2
C(s) + O
2
( g ) CO
2
H
0
= - 393. 5 kJ
f
S(s) + O
2
( g ) SO
2
H
0
= - 296. 1 kJ
f
CS
2
( l ) + 3 O
2
( g ) CO
2
( g ) + 2 SO
2
H
0
= - 1072 kJ
2
formation
C(s) + 2 S(s) CS
2
Sum up the 3 reactions.
f
C
2
CO
2
H
0
= - 393. 5 kJ
2 S
2
2 SO
2
H
0
= - 296. 1 x 2 kJ
f
CO
2
2
CS
2
2
H
0
= + 1072 kJ
C
CS
2
H
0
= - 393. 5 + ( 2 x- 296. 1 ) + 1072 =
86. 3 kJ
✓ 18 .- Els disacàrids responen a la fórmula general C
12
22
11
i estan formats per dos sucres
simples que en unir-se cedeixen una molècula d'aigua. La maltosa o sucre de malta, està
formada per dues molècules de glucosa. Calcular el canvi d'entalpia estàndard que
acompanya la conversió de 18 g de maltosa en glucosa a una temperatura de 293 K i 1 atm
de pressió, sabent que les entalpies de combustió són - 2816 i - 5648 KJ/mol per a la glucosa
i la maltosa, respectivament.
Això significa que el canvi de entalpia de un mol de maltosa es - 16 kJ però en
el problema sens demana per 18 g de maltosa (PM = 342 g/mol), llavors per
18g maltosa x 1 mol maltosa/342g maltosa x - 16kJ/mol maltosa = - 0,842 kJ
(a)
(b)
(-2a)
(+b)
variació d’entropia (negatiu) per a la reacció de formació de la
glucosa a partir de CO
2
i H
2
O, aquest procés mai no podrà ser
espontani.
l’estat inicial W
1
i el final W
2
no depèn del camí seguit per dur a
terme la transformació.
d’entropia negativa, serà funció de la temperatura.
2
(g) ↔ C (s) + O
2
(g) es de + 42 kJ, el CO
2
es formarà
espontàniament.
d’entropia estàndard per a la reacció H
2
(g) + I
2
(g) ↔ 2 HI (g) són
estàndard de formació del HI serà de 26 , 48 kJ/mol.
