PAU Química 2022 · Juny · Sèrie 5 · Exercici 3

3. En la fermentació de la cervesa, la glucosa sòlida —C6H12O6(s)— del malt es transforma en etanol líquid i diòxid de carboni gasós mitjançant un procés anaeròbic (en absència d’oxigen). a) Escriviu i ajusteu l’equació de la reacció que es produeix en la fermentació de la cer­ vesa. Justifiqueu que aquesta reacció és exotèrmica, en condicions estàndard i a 298 K, i calculeu la calor que es desprèn quan s’obté 1 kg d’etanol si efectuem la reacció a pressió constant. [1,25 punts] b) Digueu si la calor alliberada seria superior, inferior o igual en el cas que efectuéssim la reacció a volum constant, i justifiqueu-ho, qualitativament o quantitativament. [1,25 punts] Dades:  Masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0. Constant universal dels gasos ideals: R = 8,31 J K–1 mol–1. Entalpies estàndard de formació a 298 K: Substància etanol(l) CO2(g) C6H12O6(s) ∆Hf° (kJ mol–1) –277,7 –393,5 –1 273,0

Pregunta 3a Formulació. Etanol CH3CH2OH [– 0,5 punts si no el formulen bé] És correcte si el formulen com C2H5OH o C2H6O. Escriure i ajustar l’equació de la reacció que es produeix en la fermentació de la cervesa C6H12O6(s) → 2 CH3CH2OH(l) + 2 CO2(g) [0,25 punts] Justificar que la reacció és exotèrmica, en condicions estàndard i 298 K Calculem l’entalpia estàndard de la reacció ΔHoreacció = ( np ΔHof, productes) -  nr ΔHof, reactius) [0,10 punts] No és obligatori que expliciten aquesta fórmula, sempre que en els passos següents es visualitzi bé que l’estan aplicant. ΔHoreacció = [( 2 x ΔHof, diòxid de carboni) + ( 2 x ΔHof, etanol] – [(1 x ΔHof, glucosa)] ΔHoreacció = [(2 x (-393,5)) + ((2 x (-277,7))] – [(1 x (-1273,0))] ΔHoreacció = - 69,4 kJ (o -69,4 kJ/mol) [0,30 punts] Si ΔHoreacció < 0  Reacció exotèrmica la reacció que es produeix en la fermentació de la cervesa és exotèrmica, en condicions estàndard i 298 K. [0,10 punts] Calcular la calor que es desprèn quan s’obté un kilogr […]