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Resolución de los ejercicios de Termoquímica: Espontaneidad

RESOLUCIÓN DE LOS EJERCICIOS DE ESPONTANEIDAD DE LAS REACCIONES QUÍMICAS (TERMOQUÍMICA):

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RESOLUCIÓN DE LOS EJERCICIOS PROPUESTOS:

 

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1586:

Teniendo en cuenta que: ΔG = ΔH –T•ΔS

La respuesta correcta es la a) pues “ΔS” es positivo (aumento del desorden) con lo que el término “–T•ΔS” será negativo ya que “T” es siempre positivo; como “ΔH” es negativo (exotérmica), ambos términos serán negativos y “ΔG” será negativo siempre y la reacción será espontánea.

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1587:

No, pues si ΔS<0 y T es lo suficientemente alto el término “–T•ΔS” será positivo y si es mayor que el valor absoluto de “ΔH”, “ΔG” será positivo, y por consiguiente, no espontánea.
Un sistema termodinámico tiene siempre entropía positiva, pues entropía nula significaría ausencia total de desorden y tal situación sólo es factible a 0 K, temperatura inalcanzable según el tercer principio de la Termodinámica

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1588:

a)    En todos los casos ΔG < 0
b)    Sería necesario conocer la entropía de reactivos y productos, de manera que si ΔS = Σ np• Sproductos – Σ nr• Sreactivos > 0 significaría que aumentaría el grado de desorden. Para conocer qué reacción va más rápida necesitaríamos conocer la constante de velocidad de cada reacción que depende de la energía de activación y de la temperatura, así como de la ecuación de velocidad (órdenes de reacción) y las concentraciones de los reactivos que aparezcan en dicha ecuación de velocidad.

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1589:

a)    Sólo será espontánea (ΔG<0) a “T” altas para que el término “–T•ΔS” sea negativo y con un valor absoluto mayor que el de “ΔH”.
b)    No será espontánea nunca pues ambos términos son positivos.
c)    Será siempre espontánea, pues ambos términos serán siempre negativos.
d)    Sólo será espontánea a “T” bajas para que el término “–T•ΔS” sea positivo y con un valor absoluto menor que el de “ΔH”.

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1590:

a)    Sólo la reacción (3) es espontánea a todas las temperaturas pues tanto “ΔH” como “–T•ΔS” son negativos, y por tanto, ΔG = ΔH –T•ΔS es también negativo.
b)    La reacción (2) es espontánea a “T” bajas, siempre que |ΔH| > |–T•ΔS| con lo que ΔG<0.
c)    La reacción (1) es espontánea a “T” altas, siempre que | T•ΔS| sea mayor que |ΔH| con lo que ΔG<0.

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1591:

Se trata en consecuencia de una reacción espontánea.

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1592:

a)    VERDADERO, ya que ΔHf0 = 90,25 kJ/mol > 0
b)    FALSO, pues la reacción NO + ½ O2 → NO2 tiene ΔG = 51,30 kJ –86,57 kJ < 0, y por tanto el NO reacciona espontáneamente con el oxígeno del aire para dar NO2, lo que significa que este último es más estable.
c)    VERDADERO, ya que ΔH = 33,18 kJ – 90,25 kJ < 0.
d)    VERDADERO, pues la reacción NO + ½ O2 → NO2 tiene ΔG = 51,30 kJ – 86,57 kJ < 0, y por tanto el NO reacciona espontáneamente con el oxígeno para dar NO2.

 

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