Para determinada reação química, e .
a) A reação é exotérmica ou endotérmica?
b) A reação leva ao aumento ou diminuição da desordem no sistema?
c) Calcule para a reação a 298 K .
d) A reação é espontânea a 298K?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos dá os valores de ΔH° e ΔS° para uma reação química e nos pede para descobrir se a reação é exotérmica ou endotérmica, se aumenta ou diminui a desordem no sistema, calcular ΔG° a 298 K e ver se a reação é espontânea nessa temperatura. Vamos precisar entender os conceitos de entalpia (ΔH°), entropia (ΔS°) e energia livre de Gibbs (ΔG°) para resolver essas questões.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir se a reação é exotérmica ou endotérmica. Isso depende do valor de ΔH°.
  • Exotérmica: libera calor, ΔH° negativo.
  • Endotérmica: absorve calor, ΔH° positivo.
No nosso caso, ΔH° = -35,4 kJ, que é negativo. Então, a reação é exotérmica.

Passo 3

Agora, vamos ver se a reação causa aumento ou diminuição da desordem no sistema. Isso está relacionado com a entropia, ΔS°.
  • Aumento da desordem: ΔS° positivo.
  • Diminuição da desordem: ΔS° negativo.
Aqui, ΔS° = -85,5 J/K, que é negativo. Portanto, a reação diminui a desordem no sistema.

Passo 4

Vamos calcular ΔG° a 298 K. A fórmula para isso é:
Primeiro, precisamos ter certeza que as unidades estão compatíveis. Vamos converter ΔS° para kJ/K:
Agora, substituindo na fórmula:
Arredondando, temos ΔG° ≈ -9,92 kJ.

Passo 5

Por fim, vamos determinar se a reação é espontânea a 298 K. Uma reação é espontânea se ΔG° for negativo.
Como calculamos ΔG° ≈ -9,92 kJ, que é negativo, a reação é espontânea a 298 K.

Resposta

a) A reação é exotérmica.
b) A reação diminui a desordem no sistema.
c) ΔG° ≈ -9,92 kJ.
d) A reação é espontânea a 298 K.

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