7/22/2019 Energa libre de Gibbs ejercicios

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ENERGA LIBRE DE GIBBS

1. Calcula la variacin de entropa que se produce en la combustin del metanol.

CH3OH + O2 CO2 + H2ODatos:

S0 CH3OH (l) = 126.8 J/mol K S0 CO2 (g) = 213.4 J/mol KS0 O2 (g) = 204.8 J/mol K S

0 H2O (g) = 188.7 J/mol K

Resultado: S0 = +156.8 J/K

2. Calcula la variacin de entropa para la reaccin de sntesis del amoniaco:N2 + 3H2 --> 2NH3

Datos:

S0 N2 (g) = 191.5 J/mol K S0 H2 (g) = 130.7 J/mol K S

0 NH3 (g) = 192.3 J/mol K

Resultado: S0

= -199 J/K

3. Determina si es espontanea la formacin del CO2 a partir de sus elementos a25C

Datos:Hf0 CO2 (g) = -393.5 kJ/mol S

0 CO2 (g) = 213.4 J/mol KS0 O2 (g) = 204.8 J/mol K S

0 C (s) = 5.7 J/mol K

Resultado: G0 = -394.4 kJ, ser espontanea

4. Predecir la espontaneidad de la siguiente reaccin:

Ag2O (s) 2Ag(s) + 1/2 O2 (g)

Datos de la reaccin: H= 30,6 kJ S0 = 60,2 J/K

Resultado: Hf0 Ag2O (s)= -30.6 kJ/mol Go = -48.54 kJ

5. Para una determinada reaccin, a 25oC, los valores de H0 y S0 son,respectivamente, 10,5 kJ y 30,0 J/K.

a) Justificar numricamente si la reaccin ser espontanea o no.b) Es una reaccin exotrmica? Por qu?c) Supuestas constantes ambas funciones de estado, calcular la temperatura a la queel sistema est en equilibrio.

Resultado: a) G0= 1560 J, no espontanea b) Endotrmica c) T equilibrio =350 K

6. Calcular la variacin de la energa libre de Gibbs para la combustin delmetano a

298 K.Datos:

Hf0 CH4 (g) = -74.8 kJ/mol S0 CH4 (g) = 186.3 J/mol K

Hf0 CO2 (g) = -393.5 kJ/mol S0 CO2 (g) = 213.4 J/mol KHf0 H2O (g) = -241.6 kJ/mol S

0 H2O (g) = 188.7 J/mol KS0 O2 (g) = 49.0 J/mol K

Resultado: Go= -893.2 kJ, espontanea.

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7. Calcular la variacin de la energa libre de Gibbs y la temperatura de equilibrio,supuestas constantes H e S, para la oxidacin del SO2 a SO3

SO2 + O2SO3.Datos:Hf0 SO3 (g) = -395.7 kJ/mol S

0 SO3 (g) = 255.9 J/mol KHf0 SO2 (g) = -296.4 kJ/mol S0 SO2 (g) = 248.3 J/mol KS0 O2 (g) = 204.8 J/mol K

Resultado: H = -99.3 kJ/mol S = -94.8 J/mol K Teq= 1047 K

8. Discutir el efecto de un cambio de espontaneidad de las siguientes reaccionesa 1atm, suponiendo constantes H e S, cuando cambia la temperatura:

H0 (kJ) S0 (J/K)

a) 2PbO (s) + 2SO2 (g) 2PbS (s) + 3O2 (g) + 830.8 +168

b) 2As (s) + 3F2 (g) 2AsF3 (l) -1643 -0.316

c) CO (g) C (s) + 1/2O 2 (g) +110.5 -89.4

Resultado: a) Siempre espontanea b) Espontanea a T baja c) Nunca espontanea

9. La "peste del estao" consiste en un cambio de sistema de cristalizacin por elque estao blanco se transforma en estao gris. Calcular a que temperatura seproduce este cambio.

Estao blanco Hf0 = 0.0 kJ /mol S0 = 51.55 J/mol KEstao gris Hf0 = - 2.09 kJ/mol S0 = 44.14 J/mol K

Resultado: Teq= 282 K = 9C