Galicia. Examen PAU resuelto de Química. Junio 2024

PREGUNTA 6

6.1. Determine la entalpía de formación estándar del eteno a partir de los siguientes datos:

6.2. Justifique si la reacción de formación del eteno será espontánea a alguna temperatura.

 

6.1.  Nos  piden  calcular  la  entalpía  de  formación  del  eteno  a  partir  de  los  elementos de los que está formado:

 

 

Se puede calcular de dos maneras, la primera a partir de la ley de Hess, es decir, combinando las reacciones que nos dan para obtener la que queremos:

 

 

 

Otra manera de resolverlo sería a partir de la siguiente ecuación:

 

 

Esto es como consecuencia de que todas las reacciones se pueden obtener a partir de una combinación de las ecuaciones de formación de sus reactivos y productos (multiplicando las ecuaciones de formación de reactivos y productos por los coeficientes estequiométricos, n, que los acompañan en la ecuación que queremos obtener, y restando las que corresponden a los reactivos). En este caso tenemos la entalpía de la reacción de combustión del eteno y nos falta la de la reacción de formación del mismo compuesto:

 

 

Sabiendo que la entalpía de formación del oxígeno gas es cero y sustituyendo en la ecuación anterior llegamos al mismo resultado antes obtenido:

 

 

 

 

6.2. Para que una reacción sea espontánea debemos conocer el signo de la energía de Gibbs (), que se obtiene a partir del de otras dos funciones de estado, la entalpía, , y la entropía, :

 

 

El término entálpico ya sabemos que es positivo porque lo acabamos de calcular en el apartado anterior. En cuanto al término entrópico se puede calcular sabiendo que la entropía mide el orden molecular de una reacción. En este caso el orden aumenta ya que pasamos de tener 2 moles en fase gas en reactivos a tener solamente 1 en los productos, es decir, la entropía disminuye: . Así pues, el término entrópico es positivo (al multiplicar por el signo menos de la ecuación) y al sumarle el entálpico que también es positivo obtenemos una energía de Gibbs positiva () y, por lo tanto, la reacción no es espontánea a ninguna temperatura.