PAU Química 2019 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 3

3. A l’octubre del 2018 va entrar en vigor l’aplicació d’una nova normativa d’etiquetatge dels combustibles. La gasolina, que conté isooctà (C8H18), ara s’etiqueta amb un cercle on figura el símbol E5, E10 o E85, segons que contingui un 5 %, un 10 % o el 85 % d’etanol, respectivament. a) Quan es crema 1,0 L d’isooctà a pressió constant, en condicions estàndard i a 298 K, s’obtenen 31 842 kJ d’energia en forma de calor. Escriviu la reacció de combustió de l’etanol líquid i justifiqueu, a partir dels càlculs necessaris, si en cremar 1,0 L d’etanol en les mateixes condicions s’obté més o menys energia en forma de calor. [1 punt] b) Expliqueu de quins perills ens alerten aquests quatre pictogrames que trobem a l’eti­ queta d’un bidó de gasolina E5: [1 punt] A B C D Dades:  Masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0. Densitat de l’etanol líquid = 780 g L–1. Entalpia estàndard de formació a 298 K: Substància H2O(l) etanol(l) CO2(g) ΔHf° (kJ mol–1) –264 –278 –393

Formulació Etanol: CH3CH2OH [– 0,5 p si no el formulen bé] Reacció de combustió de l’etanol CH3CH2OH(l) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(l) [0,2 p]  Es considera correcte encara que no expliciten l’estat físic de les substàncies (líquids i gasos). Comparació entre la combustió de l’octà i de l’etanol Calculem l’entalpia estàndard de la reacció de combustió de l’etanol: ΔHoreacció = ( np ΔHof, productes) -  nr ΔHof, reactius) [0,1 p] ΔHoreacció = [( 2 x ΔHof, diòxid de carboni) + ( 3 x ΔHof, aigua] – [(1 x ΔHof, etanol)] ΔHoreacció = [(2 x (-393)) + ((3 x (-264))] – [(1 x (-278))] ΔHoreacció = 1300 kJ [0,2 p] A pressió constant  qp = ΔHoreacció [0,1 p] (on qp és la calor a pressió constant) Calculem la calor obtinguda en cremar 1 litre d’etanol: Dades. Massa molecular de l’etanol = (2 x 12) + (1 x 16) + (6 x 1) = 46 g/mol Densitat de l’etanol líquid = 780 g/L Variació d’entalpia de la reacció (tal com està igualada) = −1300 kJ 1 L CH3CH2OH x (780 g CH3CH2OH / 1 L CH3CH2OH ) x x (1 mol […]