PAU Química 2019 · Setembre · Sèrie 5 · Exercici 6

6. El propà és un gas àmpliament utilitzat com a combustible. Quan reacciona amb oxigen produeix diòxid de carboni i aigua, segons la reacció exotèrmica següent: CH3CH2CH3(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O(g),  ΔH° < 0 a) Calculeu l’entalpia estàndard d’aquesta reacció, a 298 K, a partir dels valors de la taula següent: [1 punt] O=O C=O Enllaç C—C C—H O—H Entalpia d’enllaç, en condicions 348 413 463 498 804 estàndard i a 298 K (kJ mol–1) b) Experimentalment, hem obtingut un valor de l’entalpia estàndard de combustió del propà de –2 045 kJ mol–1. Quina quantitat de calor es desprendrà, a pressió constant, si fem reaccionar 88 g de propà amb 500 g d’oxigen? [1 punt] Dades:  Masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0.

Reacció: CH3CH2CH3(g) + 5 O2(g)  3 CO2(g) + 4 H2O(g) 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): Ho=  nr Etrencats -  np Eformats [0,2 p] En els reactius cal trencar: 2 enllaços C-C 8 enllaços C-H 5 enllaços O=O (5 molècules × 1 enllaç O=O / molècula) En els productes cal formar: 6 enllaços C=O (3 molècules × 2 enllaços C=O / molècula) 8 enllaços O-H (4 molècules × 2 enllaços O-H / molècula) [0,5 p] Càlcul de l’entalpia a partir dels valors d’energies d’enllaç: Ho = [(2 EC=C + 8 EC-H + 5 EO=O)] – [(6 EC=O) + (8 EO-H)] Ho = [(2 x 348) + (8 x 413) + (5 x 498 )] – [(6 x 804) + (8 x 463)] = –2038 kJ Ho = – 2038 kJ · mol-1 (ó – 2038 kJ) [0,3 p]  Si no indiquen les unitats (o són errònies) es penalitza amb 0,2 p. Reacció: CH3CH2CH3(g) + 5 O2(g)  3 CO2(g) + 4 H2O(g) ΔHo = -2045 kJ/mol Raonem quin reactiu és el limitant Calculem els mols que tenim de cada react […]