Acima de que temperatura você esperaria que uma reação se tornasse espontânea se
e
?
a) 171 K
b) 209 K
c) 606 K
d) A reação será espontânea a qualquer temperatura.
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura.
a) 171 K
b) 209 K
c) 606 K
d) A reação será espontânea a qualquer temperatura.
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos uma reação química e queremos descobrir acima de qual temperatura ela se torna espontânea. Isso envolve os conceitos de entalpia (
) e entropia (
) da termodinâmica. Para resolver isso, vamos usar a equação da energia livre de Gibbs, que nos ajuda a determinar a espontaneidade de uma reação.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da energia livre de Gibbs:
Onde:
-
é a variação da energia livre de Gibbs. -
é a variação de entalpia. -
é a temperatura em Kelvin. -
é a variação de entropia.
Para que a reação seja espontânea, queremos que
seja menor que zero:
Passo 3
Substituindo na inequação:
Queremos achar a temperatura
onde isso acontece. Vamos rearranjar a inequação para resolver
:
Passo 4
Agora, vamos inserir os valores fornecidos:
-
(convertemos para joules porque a entropia está em J/K) -
Calculando
:
Resposta
c) 606 K
Exercícios relacionados
Calcule
para a reação abaixo a
dado
, e
.
A dissolução do nitrato de amônio ocorre espontaneamente na água. Enquanto o
se dissolve, a temperatura da água diminui. Quais são os sinais de
, de
, e de
para este processo?
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Calcule
para a reação abaixo a
dado
.
Em que temperatura você esperaria que uma reação se tornasse espontânea se
+67.0 kJ e
?
a)
b)
c)
d) A reação será espontânea em qualquer temperatura.
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura.
a)
b)
c)
d) A reação será espontânea em qualquer temperatura.
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura.