Electro

 
                                        PROBLEMAS RESUELTOS
                                                       TERMODINAMICA
 
    1.- Considérense las siguientes semirreacciones y suspotenciales de electrodo estándar:
            1.  Fe2+  +  2 e-   → Fe        εο ’ − 0,440 V
            2.  Fe3+  +  1 e-   → Fe2+     εο ’0,771 V
            3.  Fe3+  +  3 e-   → Fe        εο ’€€€ Calcúlese εο para la tercera semirreacción.
      Dato: F = 23.061 cal/V·mol
    El cálculo se realiza mediante la relación que existe entre la energía libre (o trabajo termodinámico) y la f.e.m.        G1o = - nFε1o = - 2·23061·(- 0,440) = 20.294 cal
        G2o = - nFε2o = - 1·23061·0,771 = - 17.780 cal
    Y teniendo en cuenta que:
        G3o = G1o + G2o = 20.294 - 17.780 = 2.514 cal
    Siendoentonces
        ε3ο ’ − 2.514/(3·23.061) = - 0,036 V
    2.- El carbamato amónico se descompone según la reacción:
            NH2CO2NH4(s)  ↔ CO2(g)   +   2 NH3(g)
    Al introducir carbamatoamónico en un recipiente cerrado y vacío, cuando se alcanza el equilibrio, a 25 ºC, la presión total es de 0,116 atm. Si a continuación se reduce el volumen a la mitad,¿ cúal será la variación de energíalibre que sufre el sistema?.
Dato: R = 1,987 cal/mol·K
    Escribimos el sistema con los moles en el equilibrio
            NH2CO2NH4(s)  ↔ CO2(g)   +   2 NH3(g)                                             n                   2n
con lo que nt = 3n. A partir de esto, podemos calcular las presiones parciales
        PNH3 =  P·  2n  = 0,116·  2  = 0,0773 atm
                           3n                 3
        PCO2 = P·   n   = 0,116·  1  = 0,0387 atm
                           3n                 3
y calculamos la constante    Kp = (PNH3)2·(PCO2) = (0,0773)2·(0,0387) = 2,31·10-4
con lo que podemos hallar:    ΔGo =- RTlnKp = - 1,987·10-3·298·ln(2,31·10-4) = 4,96 kcal/mol
    Justo en el momento en que se reduce el volumen a la mitad, las presiones parciales se...