Uma das etapas envolvidas na produção de álcool combustível é a fermentação. A equação que representa essa transformação é:
Os calores de formação para as substâncias envolvidas na reação são:
Quantifique e classifique a variação de entalpia e de entropia da fermentação descrita acima.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a fermentação, que é um processo químico onde a glicose (um tipo de açúcar) se transforma em álcool e dióxido de carbono. O conteúdo aqui envolve termodinâmica, especificamente variação de entalpia e entropia. Para resolver, vamos precisar usar as entalpias de formação das substâncias envolvidas na reação.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da fermentação:
Essa equação mostra que uma molécula de glicose se transforma em duas moléculas de álcool e uma de dióxido de carbono.
Passo 3
Agora, vamos calcular a variação de entalpia (
) da reação. A fórmula para isso é:
Onde
são as entalpias de formação.
Passo 4
Vamos listar as entalpias de formação dadas:
- Glicose (
): - Alcool (
): - Dióxido de carbono (
):
Passo 5
Aplicando na fórmula da variação de entalpia:
Calculando:
Passo 6
Então, a variação de entalpia (
) é
. Como o valor é positivo, isso significa que a reação absorve calor, ou seja, é endotérmica.
Passo 7
Agora, vamos falar sobre a variação de entropia (
). Entropia está relacionada à desordem do sistema. Observando a reação:
- Reagentes: 1 molécula de glicose.
- Produtos: 2 moléculas de álcool + 1 molécula de dióxido de carbono → Total de 3 moléculas.
Aumenta a quantidade de moléculas no sistema, o que geralmente aumenta a entropia (
).
Passo 8
Resumo das variações:
- Variação de Enthalpia (
): → Endotérmica - Variação de Entropia (
): Aumenta → Aumento da desordem
Resposta
A variação de entalpia da fermentação é de
, caracterizando-a como endotérmica. A variação de entropia é positiva, indicando um aumento da desordem no sistema.