Esercizi di Termodinamica

Termodinamica

Esercizio 1. Data la reazione da bilanciare (a): C H (g) + O (g) → CO (g) + H O(l)2 6 2 2 2-1(b) calcolare il ΔH° della reazione sapendo che ΔH°(form) di CO è -394 kJ mol ; di H O -286 kJ2 2-1 -1mol e di C H è -84,7 kJ mol . (c) dire se la reazione è esotermica o endotermica2 6R(a) 2 C H + 7 O → 4 CO + 6 H O ; R(b) = ΔH = - 3122 kJ;2 6 (g) 2(g) 2 (g) 2 (l) reaz.R(c) = ΔH < 0 reaz. esotermicareaz.a) 2 C H + 7 O → 4 CO + 6 H O2 6 (g) 2 (g) 2 (g) 2 (l). . .b) ΔH = 4 mol (-394 kJ mol + 6 mol (-286 kJ mol - 2 mol (-84,7 kJ mol = --1 -1 -1) ) )reaz.3122 kJc) ΔH < 0 reazione esotermicareaz. Bilanciare la seguente reazione: AgCl (s) + I (g) AgI (s) + Cl (g)

Esercizio 2. 2 2-1La variazione di entalpia standard della reazione è 15.50 kcal mol . Calcolarel’entalpia standard di formazione di AgI (s), sapendo che l’entalpia standard di-1formazione di AgCl (s) è -30.36 kcal

mol .2 AgCl (s) + I (g) 2 AgI (s) + Cl (g)2 2H° H° H°= (prodotti) - (reagenti)reaz form form. .H° H° H°= [ 2 (AgI) - [ 2 (AgCl)]reaz form form. . .H° H°15.50 = 2 (AgI) - [ 2 (-30.36)] = 2 (AgI) + 60.72form formH° -1(AgI) = - 22.61 Kcal molform H°

Calcolare il CO (g) + H OEsercizio 3. della reazione (da bilanciare): C H (g) + O (g)2 6 2 2 2(l) H°Sapendo che l’entalpia di formazione -1 -1di CO è – 394 kJ mol ; di H O è – 286 kJ molform 2 2-1e di C H è – 84.7 kJ mol .2 6 4 CO (g) + 6 H O (l)2 C H (g) + 7 O (g)2 6 2 2 2H° H° H°= (prodotti) - (reagenti)reaz form form. . .H° H° H° H°= [ 4 (CO ) + 6 (H O)] – [2 (C H )]reaz form 2 form 2 form 2 6. . .H° = [ 4 (-394) + 6 (-286)] – [2 (-84.7)] = - 3122.6 kJ per la reazione di 2 mol C Hreaz 2 6H° -1= - 3122.6 / 2 = -

1561.3 kJ mol^-1 Esercizio 4. La costante di equilibrio K per la reazione N₂O (g) → 2 NO (g) vale 0.14 a 25°C.

(a) Calcolare ΔG° per questa reazione.

(b) Sapendo inoltre che ΔH° di NO (g) vale 32.2 kJ mol^-1 e quello di N₂O (g) vale 9.2 kJ mol^-1, a 25°C, determinare se la reazione è esotermica o endotermica.

(c) Valutare ΔS° (senza effettuare calcoli) il segno del per questa reazione e infine

(d) stabilire se la dissociazione di N₂O sarà favorita ad alta o bassa temperatura. Giustificare le risposte.

(a) ΔG° = - RT ln K = 8.31 (J K mol^-1) * 298 K * ln (0.14) = 4870 J mol^-1 = 4.87 kJ mol^-1.

(b) ΔH° = (prodotti) - (reagenti) = 2 * 32.2 - 9.2 = 55.2 kJ mol^-1. > 0, endotermica.

(c) La reazione comporta aumento del numero di moli di gas, quindi del disordine: ΔS° > 0.