PAU Química 2007 · Setembre · Sèrie 3 · Exercici 1

1. A través de la fotosíntesi, els vegetals fabriquen sucres a partir de l’aigua i el diòxid de carboni de l’aire segons la reacció simplificada següent: 6CO2(g) + 6H2O(l) C6H12O6(s) + 6O2(g) glucosa 1.1. Calculeu la H° d’aquesta reacció. [0,5 punts] 1.2. Calculeu la S° d’aquesta reacció i argumenteu, fent servir criteris termodi- nàmics, per què és impossible que els vegetals puguin dur a terme la fotosín- tesi en condicions estàndard a 25 °C sense una aportació d’energia des d’una font externa. [0,5 punts] 1.3. La combustió regulada dels sucres és la font d’energia més important en els éssers vius. Calculeu la H corresponent a la combustió de 25,00 g de gluco- sa, en condicions estàndard a 25 °C, i raoneu si la combustió de la glucosa serà un procés espontani o no des d’un punt de vista termodinàmic. Expliqueu per què la glucosa no entra en combustió d’una manera espontània. [1 punt] DADES: Massa molecular de la glucosa = 180,0. Temperatura = 25 °C CO2(g) H2O(l) C6H12O6(s) O2(g) Hf° / kJ·mol–1 –393,5 –285,9 –1274,4 SM° / J·mol–1·K–1 213,7 69,9 212,0 205,1

1. Valoració de l’àcid acètic: ΔH0 reacció = -1274,4 – (-393,5 · 6) – (-285,9 · 6) = 2802,0 kJ 1.1 [0,5 punts] La reacció tindrà una ΔS0 reacció negativa, atès que en el decurs de la reacció hi ha un guany 1.2 en l’ordre molecular. Càlcul de ΔS0 reacció = 212 + (6 x 205,1) – (6 x 213,7) – (6 x 69,9) = -259 J·K-1·mol-1 Com que la reacció presenta una ΔS0 reacció negativa i a més és endotèrmica, aquesta reacció no serà espontània en les condicions considerades. Per a que tingui lloc, caldrà una aportació d’energia al sistema (energia lumínica). [0,5 punts] 1.3 Combustió de 25 g de glucosa, 1 mol glucosa - 2802 kJ = − 25,00 g glucosa . . 389 kJ 180,0 g glucosa 1 mol glucosa [0,5 punts] 1.4 La reacció de combustió de la glucosa serà termodinàmicament espontània en les condicions estàndard (reacció inversa a la de l’enunciat). Des d’un punt de vista cinètic, la velocitat d’aquesta reacció a 25 ºC és pràcticament nul·la. Això es deu a que presenta una elevada energia d’activació. En les reac […]