CANTABRIA / SEPTIEMBRE 00. LOGSE / QUIMICA / TERMOQUIMICA / OPCION I / CUESTION C C.- Se considera la reacción: Pb (s) + ½ O2 (g) → PbO (s) ∆H = - 219 kJ a) (1 punto) Calcular el calor absorbido o desprendido al formarse 15 gramos de óxido de plomo (II). b) (1 punto) ¿ Puede decirse que la reacción es espontánea a cualquier temperatura? Razónese. DATOS: Masas atómicas : O = 16, Pb = 207. Solución: a) La reacción que indica el problema desprende un calor de 219 kJ, (ya que el valor de la variación de la entalpía de reacción es negativo, ∆H < 0). Este calor desprendido es para un mol de PbO, por la estequiometría de la reacción. Lo que queremos saber es el calor desprendido en la formación de 15 g de PbO, por lo que hay que calcular el número de moles que hay en estos 15 g. Nº de moles = masa (g) / Mm La masa molecular del PbO = 16 + 207 = 223 Nº de moles de PbO = 15 / 223 = 0,067 Entonces el calor desprendido en la formación de 15 g de PbO será: ∆H total = 0,067 · 219 = 14,73 kJ b) La espontaneidad de una reacción viene determinada por el valor de la variación de la energía libre de Gibbs (∆G), que se calcula mediante la expresión: ∆G = ∆H -T∆S Si ∆G < 0, la reacción es espontánea. Si ∆G = 0, la reacción está en estado de equilibrio. Si ∆G > 0, la reacción no es espontánea. ∆H es la variación de la entalpía de la reacción. T es la temperatura absoluta. ∆S es la variación de la entropía. En este proceso ∆S < 0, ya que al pasar de un sólido y un gas (reactivos) a un sólido (producto), disminuirá el desorden molecular. www.profes.net es un servicio gratuito de Ediciones SM CANTABRIA / SEPTIEMBRE 00. LOGSE / QUIMICA / TERMOQUIMICA / OPCION I / CUESTION C Por lo tanto, como el valor de ∆H es negativo y el término (–T·∆S) es positivo, el hecho de que la reacción sea espontanea (∆G < 0), depende del balance numérico entre ambos sumandos. Así el factor T influye decisivamente. A T alta predomina el término positivo (-T·∆S) y la reacción no será espontánea (∆G > 0) . A T baja predomina el término negativo ∆H y la reacción si será espontánea (∆G < 0) . www.profes.net es un servicio gratuito de Ediciones SM