3Opción A

2 puntos

El diamante y el grafito son dos sustancias sólidas formadas solo por átomos de carbono que reciben la denominación de variedades alotrópicas del carbono. La diferencia fundamental en sus propiedades se debe a la disposición espacial de los átomos de carbono.

Datos del ejercicio

$\Delta H_f^\circ(\ce{C}, \text{grafito}) = 0{,}0\,\text{kJ mol}^{-1}$
$\Delta H_f^\circ(\ce{C}, \text{diamante}) = 1{,}9\,\text{kJ mol}^{-1}$
$S^\circ(\ce{C}, \text{grafito}) = 5{,}7\,\text{J K}^{-1}\,\text{mol}^{-1}$
$S^\circ(\ce{C}, \text{diamante}) = 2{,}4\,\text{J K}^{-1}\,\text{mol}^{-1}$
Masa atómica relativa: $\text{C} = 12{,}0$
Calor específico del agua $= 4{,}18\,\text{J g}^{-1}\,^{\circ}\text{C}^{-1}$
Densidad del agua $= 1{,}0\,\text{g mL}^{-1}$
Temperatura de ebullición del agua $= 100\,^{\circ}\text{C}$

Estructura laminar del grafito. — Estructura cristalina del diamante.

a)1 pts

Calculad la variación de energía libre estándar,

\Delta G^\circ

, de la transformación química siguiente a

298\,\text{K}

, y justificad si es espontánea:

\ce{C(grafito) <=> C(diamante)}

b)1 pts

La entalpía estándar de combustión del carbono grafito, a

298\,\text{K}

, es

-395{,}5\,\text{kJ mol}^{-1}

. Escribid la reacción de combustión del carbono grafito y calculad la masa mínima que debemos quemar de este compuesto para que el calor liberado se pueda utilizar para calentar

2{,}0\,\text{L}

de agua contenidos en una olla abierta, a

10\,^{\circ}\text{C}

y a presión atmosférica, hasta la temperatura de ebullición. Considerad negligible el calor absorbido por el recipiente.