Calcule a energia livre de Gibbs padrão da reação
e decida se a reação é espontânea em condições padrão em
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a energia livre de Gibbs padrão para a reação:
Depois, vamos ver se essa reação acontece de forma espontânea às 25°C. Para isso, vamos usar conceitos de Termodinâmica, especificamente a Energia Livre de Gibbs. Precisamos saber as energias livres de formação padrão de cada reagente e produto.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a energia livre de Gibbs padrão, representada por
. Ela indica se uma reação vai ocorrer espontaneamente sob condições padrão (1 atm e 25°C). Se
for negativa, a reação é espontânea; se for positiva, não é.
Passo 3
A fórmula para calcular a energia livre de Gibbs da reação é:
Ou seja, somamos as energias livres de formação dos produtos e subtraímos as dos reagentes.
Passo 4
Vamos listar as energias livres de formação padrão (
) para cada substância envolvida. Normalmente, esses valores são encontrados em tabelas:
-
-
(por ser elemento em estado padrão) -
-
Passo 5
Agora, vamos calcular a soma das energias livres dos produtos:
Substituindo os valores:
Passo 6
Agora, vamos calcular a soma das energias livres dos reagentes:
Substituindo os valores:
Passo 7
Agora, aplicamos a fórmula da energia livre de Gibbs da reação:
Substituindo os valores:
Resposta
A energia livre de Gibbs padrão da reação é
. Como o valor é negativo, a reação ocorre de forma espontânea em condições padrão a 25°C.