Ejercicios: termodinámica

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CH₄ (g) + 2 O₂ (g) → CO₂ (g) + 2 H₂O (g)

que se desarrolla a 25ºC y a 1 atm de presión. Los valores de ΔHº de formación (ΔHºF) y de entropías (Sº) para los componentes del sistema son:

Calcule para esta reacción los valores de ΔHºR, ΔSºR y ΔGºR.

¿Es esta reacción espontánea o no en estas condiciones?

2. Calcule el valor de ΔHº de la transformación del grafito en diamante:

C_grafito  → C_diamante

conociendo los valores de ΔHº de combustión de ambos tipos de carbono:

C_grafito + O₂ → CO₂     ΔHº = – 94,05 kcal/mol

C_diamante + O₂ → CO₂     ΔHº = – 94,48 kcal/mol

3. Para las siguientes reacciones:

1. 4Fe (s) + 3O₂ (g) → 2 Fe₂O3 (s)
2. CaCO₃ (s) → CaO (s) + O₂ (g)
3. I₂ (s) → 2 I^-1 (ac)
4. Ag⁺¹ (ac) + Br^-1 (ac) → AgBr (s)

prediga el signo de ΔS.

Fe₂O₃ (s) + 3H₂ (g) → 2 Fe (s) + 3H₂O (g)

El ΔHºR es 23,64 Kcal/mol y el ΔSºR es 33,85 cal/mol ºK.

1. Explique por qué esta reacción no es espontánea en condiciones estándar.
2. Calcule a qué temperatura en ºC la reacción se hace espontánea. Suponga que los valores de ΔHºR y ΔSºR no cambian al cambiar la temperatura.

R = 1,987 cal/mol K

las concentraciones medidas a 25ºC en un momento cualquiera son

A = 0,5 M

B = 0,5 M

C = 0,01 M

y el ΔGº es 3100 calorías/mol.

1. Determine si la reacción es espontánea o no en las condiciones dadas.
2. En base a los valores de Q y Keq, establezca hacia donde se tiene que desplazar la reacción para lograr el equilibrio.  R = 1,987 cal/mol ºK

acetaldehido + NADH + H⁺ ⇄ etanol + NA^D+

las semi-reacciones y sus valores de ΔEº’ son

acetaldehido + 2H⁺ + 2e^– → etanol    ΔEº’ = – 0,197 V

NAD⁺ + 2H⁺ + 2e^– → NADH    ΔEº’ = – 0,32 V

1. Calcule el ΔGº’ y señale si la reacción es espontánea o no en condiciones estándar.
2. ¿Cuál será el ΔG de la reacción si las concentraciones de acetaldehido y NADH son 0,01 M y las etanol y NAD⁺ son 0,001 M?
   Los ΔE de las semi-reacciones se calculan a través de la ecuación de Nernst:

R = 1,987 cal/mol ºK

F = 23062 cal/V mol