PAU Química 2013 · Juny · Sèrie 4 · Exercici 1

1. L’etè, hidrocarbur insaturat anomenat habitualment etilè, és un dels compostos quí- mics orgànics produïts en més quantitat al món. La principal aplicació que té és la fabricació del polímer polietilè, emprat per a l’elaboració de bosses de plàstic. També es pot transformar en età mitjançant reaccions d’addició d’hidrogen en presència de catalitzadors, com, per exemple, el paŀladi: Pd C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g) ΔH ° (a 298 K) < 0 a) Calculeu l’entalpia estàndard d’aquesta reacció, a 298 K, emprant els valors de la taula següent: [1 punt] Enllaç C—H C—C C C H—H Entalpia d’enllaç, en condicions 413 348 614 436 estàndard i a 298 K (en kJ mol–1) b) Expliqueu raonadament si la variació d’entropia d’aquesta reacció (ΔS°) és positiva o negativa, i també si la reacció serà espontània a temperatures altes o baixes. [1 punt]

Pregunta 1 C2H4 + H2 → C2H6 a) Reacció: etè età L’entalpia estàndard d’aquesta reacció es pot calcular a partir de les entalpies dels enllaços trencats (reactius) menys les entalpies dels enllaços formats (productes): ΔHo= Σ nr Etrencats - Σ np Eformats [0,3 p] En els reactius cal trencar: 1 enllaç C=C 4 enllaços C-H 1 enllaç H-H En els productes cal formar: 1 enllaç C-C 6 enllaços C-H [0,4 p] ΔHo = [(4 EC-H + 1 EC=C + 1 EH-H)] – [(6 EC-H) + (1 EC-C)] ΔHo = [(4 x 413) + (1 x 614) + (1 x 436 )] – [(6 x 413) + (1 x 348)] = –124 kJ ΔHo = – 124 kJ · mol-1 (ó – 124 kJ) [0,3 p] b) El signe de la variació d’entropia serà negativa, ja que el desordre en els productes és inferior al dels reactius, degut a que el nombre de molècules de gas és menor en els productes (1 molècula) que en els reactius (2 molècules). ↑ molècules de gasos ⇒ ↑ desordre ⇒ So ↑ So(productes) < So (reactius) ΔSo = So(productes) – So(reactius) < 0 ΔSo < 0 [0,5 p] Per determinar l’espontaneïtat d’una reacció, a p i T consta […]