1 El platino se utiliza como catalizador en los automóviles modernos. En la catálisis el monóxido... more 1 El platino se utiliza como catalizador en los automóviles modernos. En la catálisis el monóxido de carbono (ΔHº f =-110,5 kJ·mol-1 , ΔGº f =-137,3 kJ·mol-1) reacciona con el oxigeno para dar dióxido de carbono (ΔHº f =-393,5 kJ·mol-1 , ΔGº f =-394,4 kJ·mol-1) Determina si: a) La reacción es espontanea a 25ºC. b) La reacción es endotérmica. c) El valor de ΔSº para la reacción indicando si la entropía del sistema aumenta o disminuye. La reacción catalítica total es simple pero el mecanismo de reacción en fase homogénea es complicado y con un gran número de pasos de reacción que son: 1) Adsorción de CO y adsorción/disociación de O 2 (ΔH = 259 kJ/mol de CO + O). 2) Energía de activación (105 kJ/mol de CO + O). 3) Formación/desorción de CO 2 (ΔH = 21 kJ/mol de CO 2) Esta reacción de la oxidación de CO a CO 2 catalizada por Pt se puede representar en un diagrama de energía. Justifica a cual de los representados en la figura correspondería la respuesta correcta. a) Para calcular si la reacción de oxidación del monóxido de carbono es espontánea podemos calcular la variación de energía libre a partir de las energía libres de formación. CO (g) + 1 2 O 2 (g) → CO 2 (g) Δ G 0 = (Δ G f 0) CO 2 − (Δ G f 0) CO = − 394,4 kJ mol − (− 137,3 kJ mol) = − 257,1 kJ mol La reacción será espontánea. b) Para conocer si es exotérmica o endotérmica, calcularíamos la entalpía de la reacción también a partir de las entalpías de formación de productos y reactivos Δ H 0 = (Δ H f 0) CO 2 − (Δ H f 0) CO = − 393,5 kJ mol − (− 110,5 kJ mol) = − 283 kJ mol La reacción será exotérmica. c) Δ G 0 = Δ H 0 − T · Δ S 0 → Δ S 0 = − 283 kJ mol − (− 257,1 kJ mol) 298 K = − 86,9 J K · mol Como podemos comprobar la entropía disminuye, consecuencia del aumento del orden que tiene lugar al asociarse el monóxido de carbono y el oxígeno para formar dióxido de carbono. El diagrama de energía correspondiente al proceso indicado sería el 2.
1 El platino se utiliza como catalizador en los automóviles modernos. En la catálisis el monóxido... more 1 El platino se utiliza como catalizador en los automóviles modernos. En la catálisis el monóxido de carbono (ΔHº f =-110,5 kJ·mol-1 , ΔGº f =-137,3 kJ·mol-1) reacciona con el oxigeno para dar dióxido de carbono (ΔHº f =-393,5 kJ·mol-1 , ΔGº f =-394,4 kJ·mol-1) Determina si: a) La reacción es espontanea a 25ºC. b) La reacción es endotérmica. c) El valor de ΔSº para la reacción indicando si la entropía del sistema aumenta o disminuye. La reacción catalítica total es simple pero el mecanismo de reacción en fase homogénea es complicado y con un gran número de pasos de reacción que son: 1) Adsorción de CO y adsorción/disociación de O 2 (ΔH = 259 kJ/mol de CO + O). 2) Energía de activación (105 kJ/mol de CO + O). 3) Formación/desorción de CO 2 (ΔH = 21 kJ/mol de CO 2) Esta reacción de la oxidación de CO a CO 2 catalizada por Pt se puede representar en un diagrama de energía. Justifica a cual de los representados en la figura correspondería la respuesta correcta. a) Para calcular si la reacción de oxidación del monóxido de carbono es espontánea podemos calcular la variación de energía libre a partir de las energía libres de formación. CO (g) + 1 2 O 2 (g) → CO 2 (g) Δ G 0 = (Δ G f 0) CO 2 − (Δ G f 0) CO = − 394,4 kJ mol − (− 137,3 kJ mol) = − 257,1 kJ mol La reacción será espontánea. b) Para conocer si es exotérmica o endotérmica, calcularíamos la entalpía de la reacción también a partir de las entalpías de formación de productos y reactivos Δ H 0 = (Δ H f 0) CO 2 − (Δ H f 0) CO = − 393,5 kJ mol − (− 110,5 kJ mol) = − 283 kJ mol La reacción será exotérmica. c) Δ G 0 = Δ H 0 − T · Δ S 0 → Δ S 0 = − 283 kJ mol − (− 257,1 kJ mol) 298 K = − 86,9 J K · mol Como podemos comprobar la entropía disminuye, consecuencia del aumento del orden que tiene lugar al asociarse el monóxido de carbono y el oxígeno para formar dióxido de carbono. El diagrama de energía correspondiente al proceso indicado sería el 2.
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