PAU Química 2003 · Juny · Sèrie 5 · Exercici 2

2. El diòxid de sofre és un dels gasos que s’emeten com a conseqüència de la combustió d’hidrocarburs fòssils. Per reacció amb l’oxigen atmosfèric pot transformar-se en triòxid de sofre (gas). a) Si les entalpies estàndard de formació del diòxid de sofre i del triòxid de sofre són, respectivament, –297 i –395 kJ · mol–1, calculeu la variació d’entalpia corresponent a aquesta reacció. És un procés exotèrmic o endotèrmic? [0,5 punts] b) Calculeu la variació d’energia interna a 25 °C d’aquest procés. [1 punt] c) Trobeu la quantitat de calor intercanviada a pressió constant quan es formen 30 litres de triòxid de sofre, mesurats a 25 °C i 1 atm. [0,5 punts] Dades: R = 0,082 atm · L · K–1 · mol–1 = 8,31 J · K–1 · mol–1 L’àcid benzoic és un àcid monopròtic amb una constant de dissociació Ka = 6,3 · 10–5.

2. Reacció: a) A partir de la reacció s’obté immediatament, ∆H = –98 kJ·mol–1 (Pot acceptar-se com a resultat el doble, –196 kJ·mol–1, si la reacció està igualada amb 1 mol d’oxigen, tenint en compte que les unitats són kJ per mol d’extensió de la reacció). Es tracta d’un procés exotèrmic. b) ∆H = ∆U + ∆(PV) ⇒ ∆U = ∆H – RT·∆(n) ⇒ ∆U = ∆H + ½RT = –96,76 kJ·mol–1 (O bé –193,52 kJ·mol–1) c) De l’equació dels gasos ideals i les condicions de mesura del gas, 30 dm3 ⇒ 1,23 mol SO3 ⇒ es desprenen 120,54 kJ. (Evidentment, aquí no seria acceptable el doble, ja que –196 kJ corresponen a 2 mol de SO3).