Calcule De para a reação abaixo a 25.0^circ C.
ESPÉCIE De S^circ(J cdot K^-1 cdot mol^-1)
Fe(s) 0 27,78
Fe2O(s) -824,2 87,40
O2(g) 0 205,14
a) -1629 kJ
b) -1484 kJ
c) -780.8 kJ
d) -659.7 kJ
e) +1629 kJ

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o enunciado está pedindo. Precisamos calcular a variação da energia livre de Gibbs ( De) para uma reação química a 25,0^circ C. Para isso, vamos usar os dados fornecidos sobre a entalpia padrão ( De) e a entropia padrão ( S^circ) das espécies envolvidas na reação. Vamos precisar utilizar a fórmula que relaciona essas grandezas para encontrar De.

Passo 2

A fórmula para calcular a variação da energia livre de Gibbs é:
De
Onde:
  • De é a variação da energia livre de Gibbs.
  • De é a variação da entalpia.
  • T é a temperatura em Kelvin.
  • De é a variação da entropia.

Passo 3

Primeiro, precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin. Sabemos que:
T(K) = T(°C) + 273,15
Então:
T = 25,0 + 273,15 = 298,15 , K

Passo 4

Em seguida, calculamos a variação da entalpia ( De) da reação. A fórmula geral para De é:
Assumindo que a reação é:
4, Fe(s) + 3, O2(g) 2, Fe2O3(s)
Usamos os dados fornecidos:
De

Passo 5

Agora, calculamos a variação da entropia ( De) da reação:
Usando os valores fornecidos:
De
Convertendo para kJ:
De

Passo 6

Agora, aplicamos a fórmula da energia livre de Gibbs:
De
Substituindo os valores:
De

Resposta

A variação da energia livre de Gibbs ( De) para a reação a 25,0^circ C é aproximadamente -1484 kJ. Portanto, a alternativa correta é a letra b).

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