Determine a De de uma mistura de 10 mols de H2 e 2 mols de D2 à 25^circ C.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado pede para determinar a variação da entropia padrão ( De) quando misturamos 10 mols de H2 com 2 mols de D2 a 25^circ C. Aqui, estamos trabalhando com o conteúdo de termodinâmica, especificamente com a entropia de mistura. Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula da entropia de mistura que envolve logaritmos e a constante dos gases.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a entropia é uma medida da desordem do sistema. Quando misturamos dois gases, a desordem aumenta, então a entropia também aumenta. A fórmula para a entropia de mistura ( De) é dada por:
De
Onde:
  • R é a constante dos gases (8,314 J/mol·K),
  • n1 e n2 são as quantidades de mols dos gases individuais,
  • n é o número total de mols na mistura.

Passo 3

Vamos calcular o número total de mols na mistura:
n = n1 + n2 = 10 , mols de H2 + 2 , mols de D2 = 12 , mols

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores na fórmula da entropia de mistura:
De

Passo 5

Calculando os logaritmos:
ln ( 1012 ) = ln ( 56 ) approx -0,1823
ln ( 212 ) = ln ( 16 ) approx -1,7918

Passo 6

Substituindo os valores calculados:
De
De
De

Passo 7

Multiplicando os valores:
De

Resposta

A variação da entropia padrão da mistura é aproximadamente 44,95 , J/K.

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