Calcule o
para a reação de formação do HCl , sendo fornecidos os seguintes dados de
(em cal
e
, em cal
:
|
a | b | c | |
---|---|---|---|---|
|
31,208 | 6,9469 |
|
|
|
53,288 | 7,5755 |
|
|
|
44,646 | 6,7319 |
|
|
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a variação da entropia padrão (
) a 1000 K para a reação de formação do HCl. Para isso, vamos usar os dados de entropia padrão a 298 K e as capacidades térmicas (
) fornecidas. A gente vai precisar entender como a entropia varia com a temperatura e aplicar isso para cada reagente e produto na reação.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a entropia padrão a uma temperatura diferente de 298 K pode ser calculada usando a capacidade térmica. A fórmula para ajustar a entropia de 298 K para uma temperatura
é:
Onde:
-
é a entropia padrão a temperatura . -
é a capacidade térmica padrão a temperatura .
Passo 3
Como a capacidade térmica é dada pela expressão
, podemos substituir na integral:
Resolvendo as integrais:
Passo 4
Vamos calcular essa expressão para cada substância: H₂, Cl₂ e HCl usando os valores de
,
e
fornecidos na tabela.
Para H₂(g):
-
cal/mol·K -
cal/mol·K² -
cal/mol·K³
Calculando a integral:
Para Cl₂(g):
-
cal/mol·K -
cal/mol·K² -
cal/mol·K³
Calculando a integral:
Para HCl(g):
-
cal/mol·K -
cal/mol·K² -
cal/mol·K³
Calculando a integral:
Passo 5
Agora, vamos calcular cada termo:
Para simplificar, vamos calcular os seguintes valores uma vez:
Calculando S° para H₂:
Calculando cada parte:
-
cal/mol·K -
cal/mol·K -
cal/mol·K
Então,
Calculando S° para Cl₂:
Calculando cada parte:
-
cal/mol·K -
cal/mol·K -
cal/mol·K
Então,
Calculando S° para HCl:
Calculando cada parte:
-
cal/mol·K -
cal/mol·K -
cal/mol·K
Então,
Passo 6
Agora, vamos considerar a reação de formação do HCl:
A variação da entropia padrão da reação (
) é dada por:
Então,
Substituindo os valores que calculamos:
Resposta
A variação da entropia padrão para a reação de formação do HCl a 1000 K é aproximadamente
.