TEMA 5. TERMODINÁMICA QUÍMICA
5.1- Las entalpías de
hidrogenación del etileno y del benceno son -173 kJ/mol y -206 kJ/mol,
respectivamente, considerando todos los reactivos y productos como gases.
Calcular la energía de resonancia del benceno.
5.2- Estimar DH
para la reacción C2H6(g) + Cl2(g) ® C2H5Cl(g)
+ HCl(g), dadas las siguientes energías de enlace, en kJ/mol:
|
C-C |
C-H |
Cl-Cl |
C-Cl
|
H-Cl |
|
348 |
414 |
242 |
327 |
431 |
5.3- A 25ºC la
entalpía estándar de formación del Al2O3 (corindón) es
-1669 kJ/mol, y los valores de entropía estándar del aluminio, oxígeno y
corindón son 28,3; 205 y 51 J/mol*K, respectivamente. Se pide:
a.- Calcular el valor
y justificar el signo, de la variación de entropía en condiciones estándar, en
el proceso de formación del corindón.
b.- Calcular las
energías libres de formación del corindón en condiciones estándar y en
presencia de aire a 1 atm de presión.
c.- En función de los
valores termodinámicos anteriores, ¿qué información puede obtenerse de la cinética
de la reacción de formación del corindón a partir de sus elementos?.
5.4- Calcular la
constante del equilibrio n-octano< = >2-metilheptano, a 25ºC, a partir de
los siguientes datos:
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DATOS |
DHºf ( kJ/mol ) |
Sº (
J*K-1*mol-1 ) |
|
n-octano |
-49,82 |
111,55 |
|
2-metilheptano |
-51,50 |
108,81 |
5.5- Razonar si se
intensificará el color, o palidecerá, al calentar la siguiente mezcla en
equilibrio: 2 NO2 (g) [ color rojizo ] = N2O4
(g) [ incoloro ].
5.6- En la
realización de un proceso industrial en fase gas se teme que pueda ocurrir la
formación de carbono sólido según el siguiente proceso secundario: CO (g) + H2
(g) ® C (s) + H2O (g), dado que ese carbón " envenena " el
catalizador empleado en el proceso principal. Calcular:
a.- Constantes de
equilibrio Kp y Kc para ese proceso secundario a 298 K y
a 1000 K. Considerar DHº independiente de la temperatura.
b.- Presión de H2O
(g) mínima que debe existir en el reactor, cuando el proceso se realiza a 1000
K, para que la formación de C(s) sea no espontánea en todo momento, si se sabe
que las presiones máximas de CO y H2 que pueden existir en el
proceso son 12 y 8,3 atm, respectivamente.
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Datos ( a 298 K ) |
CO
(g) |
H2O
(g) |
|
DGºf
( kJ/mol ) |
-137
|
-229
|
|
DHºf
( kJ/mol ) |
-111 |
-242 |
