Considere a seguinte tabela de calores e energias livres de formação nas condições padrão de 1 atm e 298 K.
composto |
|
|
---|---|---|
|
-393.5 | -394.4 |
|
-241.8 | -228.6 |
glicose
|
-1273.2 | -910 |
A reação é espontânea nas condições padrão? Por que?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício nos dá uma tabela com as variações de entalpia (
) e de energia livre de Gibbs (
) de formação de alguns compostos nas condições padrão (1 atm e 298 K). Precisamos descobrir se uma reação está espontânea nessas condições e entender o porquê disso acontecer. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente a energia livre de Gibbs.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber qual é a reação que estamos analisando. Vamos supor que seja a combustão da glicose, já que temos os dados para
(glicose). A reação de combustão da glicose é:
Passo 3
Agora, para determinar se essa reação é espontânea, vamos calcular a variação da energia livre de Gibbs (
) da reação. A fórmula para isso é:
Passo 4
Vamos identificar as
de cada composto:
- Glicose (
): - Dióxido de carbono (
): - Água (
): - Oxigênio (
): Como é um elemento na forma padrão,
Passo 5
Agora, vamos somar as energias livres de Gibbs dos produtos e dos reagentes:
Produtos:
-
: -
: - Total dos produtos:
Reagentes:
-
: -
: - Total dos reagentes:
Passo 6
Substituindo na fórmula:
Passo 7
Interpretando o resultado:
é negativo (
), o que significa que a reação libera energia e ocorre de forma espontânea nas condições padrão.
Resposta
Sim, a reação de combustão da glicose é espontânea nas condições padrão, pois a variação da energia livre de Gibbs (
) é negativa.