Calcolare K a partire ΔG°
Salve, mi è stato assegnato il seguente esercizio:

Data la reazione da bilanciare
C₂H₅OH(g) + O₂(g) →H₂O(l) + CO₂(g) calcolare:
a) il valore di ΔG° a T=270°C
b) il valore della K alla stessa temperatura
c) il valore di temperatura in cui K=1

Risolvendo l'esercizio ottengo dei valori strani e certamente errati. Il mio primo dubbio è: per quale motivo una reazione di combustione dovrebbe avere un costante di equilibrio non essendo una reazione di equilibrio?

Ho provato a risolvere l'esercizio così:

1. Bilancio la reazione
C₂H₅OH(g) + 3O₂(g) →3H₂O(l) + 2CO₂(g)
2. Calcolo ΔG° con la formula ΔG° = ΔH° - TΔS° usando le tabelle termodinamiche
ΔH° = ΣνΔH°f(prodotti) - ΣνΔH°f(reagenti) = -1410 kJ/mol (Dubbio: devo usare ΔH° per H₂O(l) o H₂O(g) essendo T=270°, io ho usato ΔH° di H₂O(l))
ΔS° = ΣνS°(prodotti) - ΣνS°(reagenti) = 149.3j/Kmol (Stesso dubbio di prima)
ΔG° = ΔH° - TΔS° = -1491.06 kJ/mol
3. Dato che c'è una K deduco che si tratti di un equilibrio (?) quindi ΔG = 0 e di conseguenza K = е^(-ΔG°/RT)
ΔG° = -1491.06kJ/mol = -1491060 J/mol
K = е^(-ΔG°/RT) = e^330 Numero talmente grande che la calcolatrice ritorna Math error
4. Se K = 1 -ΔG° = RTlnK diventa -ΔG° = 0 quindi ΔG° = ΔH° - TΔS° -> 0 = ΔH° - TΔS° -> T = ΔH°/ΔS°
T = -9444K Impossibile

Dove ho sbagliato? Ho riletto tutta la parte di teoria ma non riesco a venirne a capo.

Grazie
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Tutte le reazioni possiedono una costante di equilibrio.
Nel caso di una combustione il valore numerico della costante di equilibrio è talmente tanto elevato che la reazione viene considerata completa.
L'esercizio che hai postato lo dimostra: a 270°C la Keq della reazione di combustione dell'alcool etilico è dell'ordine del 10^121, quindi un valore numerico estremamente elevato.
Essendo la reazione di combustione fortemente esotermica (ΔH° = 1409 kJ/mol) è sfavorita da un aumento della temperatura: infatti se portiamo la temperatura a circa 5400 K la costante di equilibrio diventa uguale a 1.

   
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
rmariotti
Grazie, avevo dimenticato di moltiplicare per il coefficente stechiometrico l' S° di O₂.
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