PAU Química 2018 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 7

7. L’activitat antimicrobiana de la plata ha estat demostrada in vitro fins i tot contra bacteris multiresistents. Perquè es doni aquesta activitat, cal que la plata es trobi en l’estat d’oxida­ ció +1, com succeeix en l’òxid de plata. Però a una temperatura de 25 °C, aquest compost es pot descompondre i pot formar plata en l’estat d’oxidació 0, segons la reacció química següent: Ag2O(s) → 2 Ag(s) +   O2(g) En el gràfic següent es mostra la variació de l’energia lliure estàndard d’aquesta reacció en funció de la temperatura: a) Calculeu la variació d’entropia estàndard (∆S°) de la reacció de descomposició de l’òxid de plata a 25 °C. Expliqueu què indica, a escala microscòpica, el signe de la vari­ ació d’aquesta magnitud termodinàmica. [1 punt] b) Expliqueu quina és la influència de la temperatura en l’espontaneïtat d’aquesta reacció. Digueu si la reacció és exotèrmica o endotèrmica i justifiqueu la resposta. [1 punt] Dades:  Entropies estàndard a 25 °C: S°(Ag, s) = 42,7 J K–1 mol–1; S°(Ag2O, s) = 127,8 J K–1 mol–1; S°(O2, g) = 205,1 J K–1 mol–1. Nota:  Suposeu que l’entalpia i l’entropia estàndard de la reacció no varien en funció de la temperatura. Convocatòria 2018 Proves d’accés a la universitat Química

Pregunta 7.a) Càlcul de la variació d’entropia de la reacció Reacció: Ag2O(s) → 2Ag(s) + 1/2 O2(g) ΔSº(reacció) = ( np So productes) – ( nr So reactius) [0,2 p] ΔSº(reacció) = [2 · Sº(Ag(s)) + 1/2 · Sº(O2(g))] – [1 · Sº(Ag2O(s))] ΔSº(reacció) = [(2 · 42,7) + ( ½ · 205,1)] – [(1 · 127,8)] = 60,15 J · K-1 ΔSº(reacció) = 60,15 J · K-1 [0,4 p]  Si no indiquen les unitats (o són errònies) es penalitzarà 0,2 p.  Si no expliciten la fórmula ΔSº(reacció) = ( np So productes) – ( nr So reactius) perquè directament substitueixen els valors d’entropia de cada substància, no es penalitza CAP dècima (puntuació d’aquest subapartat: 0,6 p). Significat del signe de la variació d’entropia [0,4 p] A nivell microscòpic, l’entropia ens indica el grau de desordre d’un sistema. Si: S↑  desordre ↑ ΔSº(reacció) = ( np So productes) – ( nr So reactius) Si la variació d’entropia d’una reacció és positiva (com ha sortit en el càlcul anterior): ΔSº(reacció) > 0  ( np So productes) > ( nr So reactius) […]