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?
a) A reação é exotérmica ou endotérmica?
b) A reação leva ao aumento ou diminuição da desordem no sistema?
c) Calcule
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.
b) A reação diminui a desordem no sistema.
c) ΔG° ≈ -9,92 kJ.
d) A reação é espontânea a 298 K.
Exercícios relacionados
Identifique os ácidos e as bases de Lewis nas reações:
(b) ;
(b)
O ponto de ebulição normal do metanol é
, e sua entalpia molar de vaporização é 71,8
. (a) Quando
ferve em seu ponto de ebulição normal, sua entropia aumenta ou diminui? (b) Calcule o valor de
quando 1 mol de
for vaporizado a
.
A combustão completa de 1 mol de acetona libera
. Usando essa informação e dados tabelados, calcule a entalpia de formação da acetona.
Identificar o ácido, a base, o ácido conjugado e a base conjugada em cada uma das seguintes reações:
a)
a)