1

2,5 puntos

Los fotocatalizadores son compuestos capaces de promover una reacción química al ser irradiados con luz y se aplican en campos tan diversos como la degradación de contaminantes, la producción de hidrógeno verde o la valorización de las emisiones de

\ce{CO2}

. Uno de los fotocatalizadores más populares utilizado en algunas de estas aplicaciones es el dióxido de titanio (

\ce{TiO2}

), un semiconductor que absorbe radiación ultravioleta (UV).

Datos

Números atómicos: $Z(\ce{H}) = 1$ $Z(\ce{C}) = 6$ $Z(\ce{Cl}) = 17$ $Z(\ce{Br}) = 35$
Electronegatividad según la escala de Pauling: $\ce{H} = 2{,}20$ $\ce{C} = 2{,}55$ $\ce{Cl} = 3{,}16$ $\ce{Br} = 2{,}96$

1.1

\ce{TiO2}

se puede obtener a través de la siguiente reacción:

\begin{aligned}&\ce{TiCl4(l) + O2(g)}\\&\ce{-> TiO2(s) + 2 Cl2(g)}\end{aligned}

Calcule la variación de energía libre de Gibbs estándar de esta reacción a

25\,\text{°C}

. Indique si se trata de un proceso espontáneo en condiciones estándar a

25\,\text{°C}

, y determine en qué intervalo de temperaturas lo será, asumiendo que la entalpía y la entropía de la reacción no varían con la temperatura.1,25 pts

T i C l_{4} (l)

Sustancia	$T i C l_{4} (l)$	$O_{2} (g)$	$T i O_{2} (s)$	$C l_{2} (g)$
Entalpía estándar de formación a $25 °C$ $Δ H_{f}^{\circ}$ ( ${kJ mol}^{- 1}$ )	$- 763,2$	$0,0$	$- 944,0$	$0,0$
Entropía estándar absoluta a $25 °C$ $S^{\circ}$ ( ${J mol}^{- 1} K^{- 1}$ )	$+ 353,2$	$+ 205,0$	$+ 51,0$	$+ 223,0$

1,25 pts

1.2

Algunos de los contaminantes que pueden ser degradados mediante la acción del dióxido de titanio bajo irradiación con luz UV son el diclorometano (

\ce{CH2Cl2}

), el dibromometano (

\ce{CH2Br2}

) o el tetracloroeteno (

\ce{C2Cl4}

). Represente las estructuras de Lewis de estos tres compuestos organohalogenados y proponga cuál será su geometría según la teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia (RPECV). En el caso del tetracloroeteno, diga cuál será la geometría alrededor de cada uno de los átomos de carbono de la molécula. Explique de manera justificada si el tetracloroeteno es un compuesto polar o no.1,25 pts

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