Termoquímica-J2002BP1
La descomposición del tetraóxido de dinitrógeno N2O4(g) ↔ 2NO2(g), ocurre espontáneamente a temperaturas altas. Los datos termodinámicos, a 298K, se incluyen en la tabla adjunta. Determina para dicha reacción:
a) ΔHº e ΔSº a 298K
b) La variación de energía interna a 298K
c) Si la reacción es espontánea a 298K en condiciones normales
d) La temperatura a partir de la cual el proceso es espontáneo ( considera que ΔHº e ΔSº son independientes de la temperatura)
Datos: R=8,31 J/K.mol
| Compuesto | ΔHº(kJ/mol) | Sº ( J/K.mol ) |
| N2O4 | 9,2 | 304 |
| NO2 | 33,2 | 240 |
Solución
a) ΔHR= 57,2 kJ –> la reacción es endotérmica
ΔSR=176 J/K –> el desorden aumenta
b) ΔH = ΔU + Δn.R.T –> ΔU = ΔH – ΔnRT = 57,2 – 1.8,31.10-3.298 = 54,7kJ
c) Para el estudio de la espontaneidad trabajamos con ΔG = ΔH – TΔS –> ΔG=4,75kJ > 0 –> reacción no espontánea
d) La reacción será espontánea si ΔG < 0 –> 57,2 – T.0,176 < 0 –> 57,2 < T.0,176 –> T > 57,2/0,176 –> T>325K
Tags: energía libre de Gibbs, entalpía, entropía