Problema 2 de Química de la Selectivitat 2024

Juny 2024, Sèrie 5 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

2. En la fermentació acètica del vi, per l'acció dels bacteris del gènere Acetobacter, l'alcohol etílic (també anomenat etanol) reacciona amb l'oxigen de l'aire i es transforma en àcid acètic (també anomenat àcid etanoic) i aigua. Aquesta dissolució dona lloc al vinagre. a) Escriviu la reacció d'oxidació de l'etanol. Calculeu la quantitat d'energia absorbida o despresa en la síntesi de 10,0 g d'àcid acètic a partir de la fermentació acètica del vi a pressió constant. Justifiqueu si la reacció és exotèrmica o endotèrmica. [1,25 punts] b) Si deixem una ampolla de vi oberta, en uns dies el vi es fa malbé perquè l'alcohol es converteix en àcid acètic. Calculeu l'entropia estàndard i l'energia de Gibbs d'aquesta reacció a 25 °C. Determineu la influència de la temperatura en l'espontaneïtat d'aquesta reacció i raoneu la resposta. Considereu que l'entalpia i l'entropia estàndard no varien amb la temperatura. [1,25 punts] DADES: Masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0. Entalpies estàndard de formació a 298 K: | Substància | \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH(l)} | \text{CH}_3\text{COOH(l)} | \text{H}_2\text{O(l)} | \text{O}_2\text{(g)} | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | \Delta H_f^\circ (kJ mol^{-1}) | -277,6 | -487,0 | -285,8 | 0 | Entropies estàndard absolutes a 298 K: | Substància | \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH(l)} | \text{CH}_3\text{COOH(l)} | \text{H}_2\text{O(l)} | \text{O}_2\text{(g)} | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | S^\circ (J mol^{-1} K^{-1}) | 160,7 | 159,8 | 69,9 | 205,0 |

Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.

Veure la solució del problema