O conhecimento da energia livre é aplicado na indústria para a reduçāo de gastos e otimizaçăo de alguns processos de produção. A termodinâmica propōe para o cálculo de De a equação: De, válida para pressão e temperatura constantes.
Considerando a reação: COCl2(g) CO(g)+Cl2(g), onde: De e De.
Determine acima de qual temperatura a reação é espontânea.

Passo 1

Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde o diclorometano ( De) se decompõe em monóxido de carbono ( ) e cloro ( ). O enunciado nos dá a variação de entalpia ( ) e a variação de entropia ( ) dessa reação. Nosso objetivo é descobrir acima de qual temperatura essa reação ocorre de forma espontânea.
Para resolver isso, vamos usar a equação da energia livre de Gibbs:
Sabemos que uma reação é espontânea quando é negativa. Vamos usar esse conceito para encontrar a temperatura desejada.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação da energia livre de Gibbs:
De
Queremos que a reação seja espontânea, ou seja, que De. Então:

Passo 3

Agora, vamos isolar a temperatura ( De) na inequação:
T > De
Dividindo ambos os lados por , lembrando que é negativo, o que inverte a desigualdade:

Passo 4

Vamos substituir os valores fornecidos na equação. Primeiro, precisamos garantir que as unidades estejam consistentes. De e . Vamos converter para kJ/K:

Passo 5

Substituindo os valores na equação para T > -108,28 kJ-0,13163 kJ/K approx 822,9 K :

Resposta

A reação é espontânea acima de aproximadamente 823 K.

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