esercizio sulle pila con ΔG° e K di equilibrio
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In base ai potenziali standard

E°(Na+/Na)=-2,71 volt e E°(H2O/H2,OH-)=0,83 volt,calcolare il ΔG° e la costante termodinamica della reazione a 25°C(da bilanciare):

Na(s)+H2O<==>Na+ + H2(g)+OH-



Se la reazione è quantitativa ,calcolare il volume di idrogeno ( a c.n)che si sviluppa quando 11,5 g di sodio vendono a contatto con 1000 g di acqua.
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E' bene scrivere prima le due semireazioni:

Na+ + e- Na E° in V = -2 71

2H2O + 2e- H2 + 2OH- E° in V = -0,83 Nota: mi sono permesso di correggerla, a quanto pare lei ha difficoltà con questi segni. Si sforzi di copiare correttamente.

Bilanciamo quindi la reazione:

2Na + 2H2O 2NaOH + H2

In condizioni standard la pila ha una FEM pari a -0,83 -(-2,71) = 1,88 V

Il delta G° si ricava dalla seguente equazione:

delta G° = - n * F * E°pila

delta G° = - 2 * 96500 * 1,88

= - 362840 J

Un delta G° di valore elevato e negativo indica che la reazione è spostata a destra.

Per sapere di quanto applichiamo un'altra equazione:

delta G° = - R * T * lnK

- 362840 = - 8,314 * 298 * lnK

e^146,5 = lnK

K = 4,6*10^63

Poichè la reazione è quantitativa (elevatissimo valore della K), calcoliamo il volume dell'H2:

- dai pesi atomici/molecolari risulta che 46 g di sodio generano 2 grammi di idrogeno.

Senza fare conti particolari 11,5 g di Na generano 0,5 g di H2.

Applicando l'equazione dei gas perfetti avremo:

V = (0,5/2)*0,082*273

= 5,6 litri



saluti

Mario

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