Considere a seguinte tabela de calores e energias livres de formação nas condições padrão de 1 atm e 298 K.
composto De De
CO2(g) -393.5 -394.4
H2 O(g) -241.8 -228.6
glicose (s) -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 ( De) e de energia livre de Gibbs ( De) 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 C6H12O6 (glicose). A reação de combustão da glicose é:
C6H12O6(s) + 6, O2(g) 6, CO2(g) + 6, H2O(g)

Passo 3

Agora, para determinar se essa reação é espontânea, vamos calcular a variação da energia livre de Gibbs ( De) da reação. A fórmula para isso é:

Passo 4

Vamos identificar as De de cada composto:
  • Glicose ( C6H12O6): -910, kJ/mol
  • Dióxido de carbono ( CO2): -394.4, kJ/mol
  • Água ( H2O): -228.6, kJ/mol
  • Oxigênio ( O2): Como é um elemento na forma padrão, De

Passo 5

Agora, vamos somar as energias livres de Gibbs dos produtos e dos reagentes:
Produtos:
  • 6, CO2: 6 times (-394.4) = -2366.4, kJ
  • 6, H2O: 6 times (-228.6) = -1371.6, kJ
  • Total dos produtos: -2366.4 - 1371.6 = -3738, kJ
Reagentes:
  • C6H12O6: -910, kJ
  • 6, O2: 6 times 0 = 0, kJ
  • Total dos reagentes: -910, kJ

Passo 6

Substituindo na fórmula:
De

Passo 7

Interpretando o resultado: De é negativo ( -2828, kJ), 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 ( De) é negativa.

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