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Fisicoquímica Examen Final Febrero 2011 Altillo.com

1)      a) Deduzca una expresión para la diferencia entre las capacidades caloríficas a volumen y a presión constante. Explique por qué la capacidad calorífica es mayor a presión constante que a volumen constante.

 

b) Calcule el trabajo realizado cuando 50 g de hierro (PA = 55,9) reaccionan con acido clorhídrico en (i) un recipiente cerrado de volumen fijo; y (ii) un recipiente con pistón móvil, a 298 K.

Fe(s) + 2 HCl2(aq) → FeCl2(aq) + H2(g)

 

 

2)      a) Considerando la transferencia espontánea de energía en forma de calor desde un sistema hacia su entorno a P=cte, indique: a) como se calcula la variación de entropía del universo; b) como se calcula la variación de entropía del sistema; c) como se calcula la variación de entropía del entorno, indicando todas las suposiciones que necesita.

 

b) Enuncie el Tercer Principio de la Termodinámica e indique que convención(es) y teorema(s) permiten obtener los valores de las entropías de los elementos y de los compuestos químicos a temperaturas distintas de 0K.

 

 

3)      a) Defina potencial químico como una propiedad molar parcial. Deduzca una expresión que indique que es posible realizar trabajo variando la composición química de una solución.

 

b) EJERCICIO

 

 

4)      a) ¿Qué es la constante de velocidad de una reacción química? ¿Depende de la concentración de las especies químicas involucradas, de la temperatura de la reacción o de ambos parámetros? Indique y justifique cuales son las unidades de la constante de velocidad para reacciones de orden 0, 1 y 2. Indique como se define una constante de velocidad reducida y que unidades tiene.

 

b) Se han obtenido los siguientes datos de velocidad inicial para la reacción de hidrogenación del 1-buteno catalizada por Pd a 298 K y en exceso de H2.

Buteno (kPa)                     12,6          25,2          52,4        104,8

v0 (Butano, Pa/min)           32,5          32,4          32,6          32,5

Determine el valor de k´ y el orden de reacción con respecto al 1-buteno. Explique los resultados.

 

 

5)      a) Discuta la aplicación del Primer Principio de la Termodinámica a los seres vivos en relación al balance energético.

 

b) La glicólisis está acoplada a la generación de ATP, según la siguiente reacción:

2 Pi + 2 ADP + glucosa → 2 lactato + 2 ATP + H2O

Sabiendo que el valor de ∆rGº´310 = -218 Kj.mol-1 de glucosa para la reacción:

glucosa → 2 lactato, y que el valor de ∆rGº´310 = 30 Kj.mol-1 de ADP para la reacción: Pi + ADP → ATP + H2O, calcule la eficiencia del metabolismo anaeróbico.