Considere a reação para produção do formaldeído: . Calcule a energia livre para essa reação à .
Analisando os valores de para a reação, analise em que temperatura o o processo passa a ser espontâneo.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre uma reação química onde vamos calcular a energia livre de Gibbs ( ) para a produção de formaldeído a . Além disso, vamos descobrir em que temperatura essa reação se torna espontânea. Vamos precisar dos valores de entalpia ( ) e entropia ( ) da reação, que já estão fornecidos.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a fórmula da energia livre de Gibbs:
Onde:
  • é a energia livre,
  • é a entalpia,
  • é a temperatura em Kelvin,
  • é a entropia.
Vamos usar essa fórmula para calcular a .

Passo 3

Antes de mais nada, precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque a fórmula da usa Kelvin. A relação é:
Então,

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores conhecidos na fórmula da :
Antes de substituirmos, precisamos garantir que as unidades estejam compatíveis. Vamos converter de kJ para J:
Agora, aplicando na fórmula:

Passo 5

Vamos calcular o segundo termo:
Então,
Para facilitar, podemos converter para kJ:

Passo 6

Agora, vamos analisar em que temperatura a reação se torna espontânea. Para isso, sabemos que a espontaneidade ocorre quando é negativo. Então, vamos encontrar a temperatura onde :
Resolvendo para :

Passo 7

Substituindo os valores:

Resposta

A energia livre para a reação à é aproximadamente . Além disso, a reação se torna espontânea quando a temperatura é inferior a aproximadamente . Como essa temperatura é fisicamente impossível, a reação não é espontânea em condições normais.

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Replica
Concentração de cafeína 4,12 4,13 4,12 4,12
b) Qual o parâmetro a ser melhorado e a ação corretiva a ser adotada para que o laboratório receba esse certificado (ver tabela abaixo)? Justifique.
Parâmetro Precisão Precisão Precisão Exatidão Exatidão
Ação corretiva Eliminar o <br> erro aleatório Minimizar o <br> erro sistemático Minimizar o <br> erro aleatório Eliminar o erro <br> sistemático Eliminar o <br> erro aleatório