PAU Química 2015 · Juny · Sèrie 2 · Exercici 7

7. El brom, Br2, és una substància vermellosa i líquida a 20 °C i 1,0 atm. A partir del diagrama de fases del brom podem extreure les dades següents: Punt de fusió Punt triple Punt crític –7,0 °C –7,3 °C 315,0 °C 1,0 atm 0,058 atm 102 atm a) Quina informació ens donen el punt de fusió i el punt triple del brom? Expliqueu rao­ nadament què observarem si en un recipient tancat que conté brom, a 20 °C i 1,0 atm, anem disminuint la pressió mentre mantenim la temperatura. [1 punt] b) Podem representar el procés de transformació del brom líquid en brom gasós mitjan­ çant l’equació química següent: Br2(l) ⇄ Br2(g)    ∆H° (a 298 K) = 30,91 kJ Determineu, expressada en °C, la temperatura d’ebullició del brom a 1,0 atm, suposant que les variacions d’entalpia i d’entropia estàndard d’aquest compost no canvien amb la temperatura. [1 punt] Dada:  Entropia estàndard absoluta, a 298 K: S°(Br2, líquid) = 152,2 J K–1 mol–1; S°(Br2, gasós) = 245,4 J K–1 mol–1. Proves d’accés a la universitat Convocatòria 2015 Química

El punt de fusió ens indica la temperatura on coexisteixen en equilibri la fase sòlida i líquida del brom, a pressió atmosfèrica (1 atm). [0,3 p] El punt triple correspon a unes condicions de pressió i temperatura en què coexisteixen en equilibri les tres fases del brom: brom sòlid, brom líquid i brom gasós. [0,3 p] En un recipient tenim brom a 20 oC i 1 atm: el brom es troba en fase líquida. Si anem disminuint la pressió, mantenint la temperatura, arribarà un moment en què el brom líquid comença a transformar-se en brom gasós. [0,2 p] Justificació: [0,2 p] Raonament 1: L’equilibri “líquid - vapor” ve donat per la línia que uneix el punt triple i el punt crític. A 20 oC i 1 atm el brom està en estat líquid: ens trobem en un punt per sobre del punt triple i per sota del punt crític. En disminuir la pressió, mantenint la temperatura, arribarem al punt d’equilibri líquid – vapor, i el brom es transforma en vapor (gas). Raonament 2 Es pot fer un dibuix esquemàtic del diagrama de fases, on […]