PAU Química 2015 · Juny · Sèrie 2 · Exercici 5

5. La glucosa (C6H12O6) és un monosacàrid que és molt present en la nostra vida, ja que les cèŀlules l’utilitzen com a font d’energia i com a intermediari metabòlic. Una de les reac­ cions que es poden produir en el nostre organisme és la següent: C6H12O6(s) → 2 CH3CH2OH(l) + 2 CO2(g) a) A partir de les dades termodinàmiques de la taula, calculeu quina quantitat d’energia en forma de calor proporciona a l’organisme la reacció d’un mol de glucosa per a formar etanol, si es produeix a pressió constant. [1 punt] Compost CO2(g) C6H12O6(s) CH3CH2OH(l) Entalpia estàndard de formació, –393,5 –1 274,5 –277,0 a 298 K (kJ mol–1) b) Justifiqueu si la quantitat d’energia en forma de calor que proporciona a l’organisme la reacció d’un mol de glucosa per a formar etanol, a volum constant, seria igual, superior o inferior a la que proporcionaria la reacció si s’efectués a pressió constant. [1 punt] Dada:  Suposeu que les reaccions es duen a terme en condicions estàndard i a 298 K.

Reacció: C6H12O6 (s) → 2 C2H5OH (l) + 2 CO2 (g) ΔHo reacció = ( np ΔHo f, productes) -  nr ΔHo f, reactius) [0,2 p] ΔHo reacció = [(2 x ΔHo f, etanol) + ( 2 x ΔHo f, diòxid de carboni)] – (1 x ΔHo f,glucosa) ΔHo reacció = [(2 x (-277,0)) + (2 x (-393,5))] – [1 x (-1274,5)] [0,3 p] ΔHo reacció = -66,5 kJ (ó -66,5 kJ/mol de glucosa) [0,3 p] A pressió constant  qp = ΔHo (on qp és la calor a pressió constant) reacció Un mol de glucosa proporciona a l’organisme 66,5 kJ d’energia en forma de calor. [0,2 p] Si la reacció es realitza a volum constant  qv = E [0,2 p] on: qv és la calor a volum constant E és la variació d’energia interna de la reacció Relació entre l’entalpia i l’energia interna d’una reacció:  H = E +  R T [0,3 p]  E = H   R T  qv = qp   R T on  és la diferència dels coeficients estequiomètrics dels productes i dels reactius gasosos Reacció: C6H12O6(s) → 2 CH3CH2OH(l) + 2 CO2(g)  = (0 + 2) – (0) = 2 (positiu !) [0,2 p] Raonament per decidir si qv és més […]