PAU Química 2010 · Juny · Sèrie 4 · Exercici 5

5. La reacció de combustió del metà, a 1 atm i 25 °C, es produeix segons l’equació següent: CH4(g) + 2O2(g) →CO2(g) + 2H2O(g) ΔH° = –849,3 kJ·mol–1 a) En la combustió del metà, és més gran la quantitat d’energia implicada en el trencament d’enllaços o en la formació d’enllaços? Raoneu la resposta. [1 punt] b) Calculeu l’entalpia de l’enllaç C−H. [1 punt] DADES: Enllaç OO CO O−H Entalpia d’enllaç (kJ·mol–1) 498 805 464

a) La variació d’entalpia d’una reacció es pot calcular (aplicant la llei de Hess) com la suma de les entalpies (o energies) dels enllaços trencats menys la dels enllaços formats: ΔH = (Σ nr Etrencats) - (Σ npEformats) [0,4 p] Si ΔH < 0 ⇒ E (enllaços formats) > E (enllaços trencats) Per tant és més gran la quantitat d’energia implicada en la formació d’enllaços que en el trencament d’enllaços. [0,6 p] b) Aplicant l’equació anterior: ΔH = (Σ nr Etrencats) - (Σ npEformats) En la reacció de combustió del metà: En els reactius, per cada molècula, cal trencar 4 enllaços C-H i 1 enllaç O=O. [0,2 p] En els productes, per cada molècula, cal formar 2 enllaços C=O i 2 enllaços O-H. [0,2 p] ΔH = [(4 EC-H) + (2 x EO=O) ] – [(2 EC=O) + (2 x 2 EO-H)] [0,3 p] −849,3 = [(4 x EC-H) + (2 x 498) ] – [(2 x 805) + ( 4 x 464)] Entalpia d’enllaç EC-H = 405 kJ mol-1. [0,3 p] ƒ Si no posen unitats (o estan malament) es puntuarà: [0,1 p]