ll C(s)+O2(g) CO2(g) & De

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos deu três reações químicas com seus respectivos valores de energia livre padrão de Gibbs ( De). A matéria que estamos trabalhando aqui é Termoquímica, que estuda as trocas de energia nas reações químicas. Para resolver, vamos usar a Lei de Hess, que nos permite calcular a variação de energia total de uma reação combinando reações conhecidas.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar qual é a reação que queremos descobrir o De. Supondo que queremos calcular a energia livre para sintetizar o carbonato de cálcio ( CaCO3) diretamente a partir do cálcio ( Ca), carbono ( C) e oxigênio ( O2). A reação seria:
Ca(s) + C(s) + O2(g) CaCO3(s)

Passo 3

Agora, vamos usar as reações fornecidas para chegar a essa reação alvo. Vamos reescrever as equações dadas para que, ao somá-las, obtenhamos a reação desejada.
  1. Primeira Reação:
    C(s) + O2(g) CO2(g) De
  2. Segunda Reação:
    CaO(g) + CO2(g) CaCO3(s) De
  3. Terceira Reação:
    Ca(s) + 12 O2(g) CaO(s) De

Passo 4

Percebemos que a segunda reação envolve CaO e CO2 formando CaCO3. Para eliminar CaO das reações, precisamos inverter a terceira reação:
CaO(s) Ca(s) + 12 O2(g) De

Passo 5

Agora, vamos somar as reações ajustadas:
  1. Primeira Reação:
    C(s) + O2(g) CO2(g) De
  2. Segunda Reação (mesma):
    CaO(s) + CO2(g) CaCO3(s) De
  3. Terceira Reação (invertida):
    CaO(s) Ca(s) + 12 O2(g) De
Somando as reações, temos:
C(s) + O2(g) + CaO(s) + CO2(g) + CaO(s) CO2(g) + CaCO3(s) + Ca(s) + 12 O2(g)
Observamos que CO2(g) e CaO(s) aparecem dos dois lados e podem ser cancelados:
C(s) + 12 O2(g) + Ca(s) CaCO3(s)

Passo 6

Agora, somamos os valores de De das três reações ajustadas:
De

Resposta

A variação da energia livre padrão ( De) para a reação Ca(s) + C(s) + O2(g) CaCO3(s) é de +79,2 kJ.

Exercícios relacionados

Em que temperatura você esperaria que uma reação se tornasse espontânea se De +67.0 kJ e De ?
a) T<-511 K
b) T>238 K
c) T>511 K
d) A reação será espontânea em qualquer temperatura.
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura.
Calcule De para a reação abaixo a 25.0^circ C
2 H2 O2(l) 2 H2 O(l)+O2(g)
dado De
kJ / mol.
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
Calcule o pH de: (a) uma solução de HBr 1,0 times 10^-8 M e (b) uma solução de H2 SO4 1,0 times 10^-8 M(o H2 SO4 se dissocia completamente em 2 H^+mais SO4 ^2- nesta concentração baixa). (R. (a) pH=6,98 e (b) pH=6,96 )