Calcule De para a reação abaixo em 25.0^circ C.
PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)
Espécie De (J / K cdot mol)
PCl3(g) -287.0 311.8
Cl2(g) 0 223.1
PCl5(g) -374.9 364.5

Passo 1

Entendendo o Problema
Vamos calcular a variação da energia livre padrão (ΔG°) para a reação:
PCl3(g) + Cl2(g) PCl5(g)
Conteúdo da Matéria:
  • Termodinâmica química, especificamente as relações entre energia livre (ΔG°), entalpia (ΔH°) e entropia (ΔS°).
O que vamos precisar:
  • Fórmula para calcular ΔG°: De
  • Valores de ΔH°f e ΔS° para cada substância envolvida na reação.

Passo 2

Calculando a Variação de Entalpia (ΔH°)
A variação de entalpia da reação (ΔH°) é dada pela diferença entre a entalpia dos produtos e a dos reagentes:
Deçã
Dados fornecidos:
  • De
  • De (Elemento no estado padrão)
  • De
Aplicando os valores:
Deçã

Passo 3

Calculando a Variação de Entropia (ΔS°)
A variação de entropia da reação (ΔS°) também é a diferença entre a entropia dos produtos e a dos reagentes:
Deçã
Dados fornecidos:
  • De
  • De
  • De
Aplicando os valores:
Deçã

Passo 4

Convertendo Unidades de Entropia
Como ΔH° está em kJ/mol e ΔS° em J/(K·mol), precisamos converter ΔS° para kJ/(K·mol) para manter a consistência nas unidades:
Deçã

Passo 5

Calculando a Variação da Energia Livre (ΔG°)
Agora, aplicamos a fórmula:
De
Onde:
  • ΔH° = -87.9 kJ/mol
  • ΔS° = -0.1704 kJ/(K·mol)
  • T = 25.0°C = 298 K
Substituindo os valores:
De

Resposta

A variação da energia livre padrão para a reação é aproximadamente -37.10 kJ/mol.

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