3

2,5 puntos

La metanogénesis hidrogenotrófica o biometanación es la generación de metano a partir de reacciones bioquímicas realizadas por microorganismos metanógenos, que pertenecen al dominio de los arqueos. Estas bacterias convierten el dióxido de carbono (

\ce{CO2}

) y el hidrógeno (

\ce{H2}

) en metano (

\ce{CH4}

) y agua (

\ce{H2O}

), mediante la siguiente reacción:

\begin{aligned}&\ce{CO2(g) + 4H2(g) ->}\\&\ce{CH4(g) + 2H2O(g)}\end{aligned}

Datos

Masas atómicas relativas: $\ce{H} = 1{,}0$ $\ce{C} = 12{,}0$ $\ce{O} = 16{,}0$

C O_{2} (g)

Sustancia	$C O_{2} (g)$	$H_{2} (g)$	$C H_{4} (g)$	$H_{2} O (g)$
Entalpía estándar de formación a $298 K$ $Δ H_{f}^{\circ}$ ( ${kJ mol}^{- 1}$ )	$- 393,5$	$0$	$- 74,8$	$- 241,8$
Entropía estándar absoluta a $298 K$ $S^{\circ}$ ( ${J mol}^{- 1} K^{- 1}$ )	$213,7$	$130,7$	$186,3$	$188,8$

3.1

Calcule la entalpía estándar (

\Delta H^\circ

) de la reacción para la metanogénesis biológica a temperatura ambiente (

298\,\text{K}

). Razone si esta reacción es exotérmica o endotérmica en condiciones estándar a

298\,\text{K}

. Calcule el calor que se desprende cuando se obtiene

1{,}0\,\text{kg}

de metano, si la reacción tiene lugar a presión constante.1,25 pts

1,25 pts

3.2

Calcule el cambio en la energía de Gibbs estándar de la reacción a

298\,\text{K}

. ¿Esta reacción es espontánea en estas condiciones? Justifique la respuesta.1,25 pts

1,25 pts