Calcule da reação , a e 300 atm. Dados: 2,07 times 10^-4 K^-1 R : De.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos calcular a variação de entropia (ΔS) para a reação a 25°C e 300 atm. Vamos usar as entropias padrão fornecidas e considerar como a pressão influencia essa variação.
Passo 2
A variação de entropia da reação ( De=ntes ) pode ser calculada pela diferença entre a soma das entropias dos produtos e a soma das entropias dos reagentes. A fórmula é:
Passo 3
Vamos calcular a soma das entropias dos produtos. Temos 2 mols de 2 times 69,9 , J/mol cdot K = 139,8 , J/K :
Passo 4
Agora, calculamos a soma das entropias dos reagentes. Temos 2 mols de 2 times 130,7 , J/mol cdot K + 205,1 , J/mol cdot K = 261,4 + 205,1 = 466,5 , J/K e 1 mol de :
Passo 5
Com esses valores, calculamos a variação de entropia padrão da reação ( De):
Passo 6
Entretanto, a pressão na questão não está nas condições padrão. Precisamos ajustar De para a pressão de 300 atm. Para isso, usamos a relação que considera a mudança na quantidade de gás e o volume molar:
onde:
é o volume molar do líquido,
é a variação no número de mols de gás,
é a pressão final (300 atm),
é a pressão padrão (1 atm).
Passo 7
Primeiro, determinamos De, que é a diferença entre os mols de gás nos produtos e reagentes. Na reação:
Reagentes: 2 mols de + 1 mol de mols de gás.
Produtos: 0 mols de gás (já que está líquido).
Então:
Passo 8
Agora, aplicamos os valores na fórmula de ajuste:
V = 18,0 , cm^3/mol = 0,018 , L/mol
Convertendo para metros cúbicos ( 0,018 , L/mol = 0,000018 , m^3/mol ):
De
Agora, calculamos o ajuste:
ln(300) approx 5,7038
Calculando o logaritmo natural:
De
Então:
Passo 9
Finalmente, somamos o ajuste à variação de entropia padrão:
De
Resposta
A variação de entropia () para a reação a 25°C e 300 atm é aproximadamente .