Esercizio spontaneità di una reazione

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cirioparirio

2017-09-28 13:22

Ciao ragazzi, avrei bisogno di un aiuto per risolvere questo esercizio (copio testualmente dal foglio dell’esonero):   Ad una certa reazione A → B è associata una variazione di entalpia standard pari a -50 kJ/mol e una variazione di entropia standard pari a – 130 J/(mol K). In quale delle seguenti condizioni la reazione è spontanea? - +25 ®C - +150 ®C - è spontanea a tutte le temperature - non è mai spontanea   Allora, per me nessuna delle quattro è corretta, vorrei capire dove sbaglio.   La reazione è spontanea se ΔG<0. La formula è: ΔG= ΔH – TΔS.   Quindi, le prime due opzioni non sono corrette: ΔG = -50 – (25)(-130) = >0 (non spontanea) ΔG= -50 – (150)(-130) = >0 (non spontanea)   Di conseguenza anche la terza è sbagliata; la quarta non è vera: infatti per temperature ≤ 0, ΔG<0 e quindi la reazione è spontanea, ad esempio:   ΔG = -50-(-1)(-130) = <0 (spontanea)   Dove commetto l’errore? Grazie a tutti

AndreaChem

2017-09-28 13:57

Ciao, ti consiglio di correggere i calcoli prestando attenzione all'analisi dimensionale. La variazione di entalpia è espressa in kJ/mol, la variazione di entropia in J/(mol·K), Quindi ti consiglio di esprimere la variazione di entalpia in J invece che KJ. Inoltre le temperature ti vengono fornite in °C mentre per operare in modo dimensionalmente corretto dovresti utilizzare i kelvin. Correggetemi se sto dicendo cose errate.

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cirioparirio

2017-09-28 21:08

Ciao, ti ringrazio per gli accorgimenti. Purtroppo a livello di calcolo non sono significativi (la T espressa in kalvin è comunque >0, sia per i 25 C che per i 150.. stessa cosa per la conversione da Kj/mol a j/Kmol, alla fine i valori convertiti non fanno cambiare il segno della ΔG), ma ti ringrazio comunque, è stato un ottimo spunto e da qui in avanti ne terrò conto, non ci avevo proprio fatto caso.

Purtroppo però sono punto e daccapo, non riesco a capire dove sia il mio errore.

LuiCap

2017-09-28 21:29

Le indicazioni che ti ha fornito AndreaChem sono corrette.

Il risultato dei due calcoli cambia nettamente ;-)

25°C = 298 K

ΔS = 130 J/mol·K = 0,130 kJ/mol·K

ΔG = -50 kJ/mol - [298 K · (-0,130 kJ/mol·K)] = -11,3 kJ/mol

150°C = 423 K

ΔS = 130 J/mol·K = 0,130 kJ/mol·K

ΔG = -50 kJ/mol - [423 K · (-0,130 kJ/mol·K)] = +4,99 kJ/mol

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cirioparirio

2017-09-29 11:12

LuiCap ha scritto:

Le indicazioni che ti ha fornito AndreaChem sono corrette.

Il risultato dei due calcoli cambia nettamente ;-)

25°C = 298 K

ΔS = 130 J/mol·K = 0,130 kJ/mol·K

ΔG = -50 kJ/mol - [298 K · (-0,130 kJ/mol·K)] = -11,3 kJ/mol

150°C = 423 K

ΔS = 130 J/mol·K = 0,130 kJ/mol·K

ΔG = -50 kJ/mol - [423 K · (-0,130 kJ/mol·K)] = +4,99 kJ/mol

Perfetto, ti ringrazio! Quindi il procedimento era corretto, sbagliavo (e sbaglio) i calcoli matematici.

Ho capito l'errore, non mi torna la proporzione da J/mol·K a kJ/mol·K del ΔS: come fa a tornare 0.130?!

A me viene 130x10 alla meno 6 :-( .

Grazie ancora

LuiCap

2017-09-29 12:14

Un tempo alle elementari si studiavano le equivalenze e senza calcolatrice:

Pierino va dal droghiere per comprare 1000 g di farina. Quanti kg di farina gli da il droghiere?

1 kJ : 1000 J = x : 130 J

x = 130 J · 1 kJ / 1000 J = 0,130 kJ

*Tsk, tsk* *Tsk, tsk* *Tsk, tsk*