Muitos metais (M^+)formam carbonatos sólidos com formula genérica do tipo M2 CO3. Quando os carbonatos são aquecidos ocorre uma reação com liberação de CO2 e do seu respectivo óxido metálico (M2 O) na forma sólida. Equacione a reação mencionada, e indique o sinal da variação de entropia ( triang<= S ). Justifique sua resposta.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos carbonatos de metais com a fórmula geral M2CO3. Quando esses carbonatos são aquecidos, eles liberam dióxido de carbono ( CO2) e formam o óxido metálico sólido correspondente ( M2O). Nosso objetivo é escrever a equação química dessa reação e determinar se a variação de entropia ( triang<= S) é positiva ou negativa, explicando o motivo.

Passo 2

Vamos começar escrevendo a equação química da reação descrita. Sabemos que o carbonato metálico M2CO3 se decompõe ao ser aquecido, formando o óxido metálico M2O e liberando CO2. A equação inicial fica assim:
M2CO3 M2O + CO2

Passo 3

Agora, vamos verificar se a equação está balanceada, ou seja, se o número de átomos de cada elemento é o mesmo em ambos os lados da reação.
  • No lado esquerdo temos:
    • 2 átomos de M
    • 1 átomo de C
    • 3 átomos de O
  • No lado direito temos:
    • 2 átomos de M
    • 1 átomo de C
    • 3 átomos de O (2 no M2O e 2 no CO2)
Perceba que os oxigênios não estão balanceados. Vamos ajustar os coeficientes para balancear a equação:
M2CO3 M2O + CO2
Contando os oxigênios:
  • Lado esquerdo: 3 O
  • Lado direito: 1 O no M2O + 2 O no CO2 = 3 O
A equação já está balanceada!

Passo 4

Agora, vamos analisar a variação de entropia ( triang<= S). A entropia está relacionada à desordem do sistema. Quando uma substância se decompõe, geralmente ocorre um aumento na desordem.
Na nossa reação, temos:
  • Um reagente sólido ( M2CO3) se transformando em dois produtos: um óxido metálico sólido ( M2O) e um gás ( CO2).
A formação de um gás aumenta significativamente a desordem do sistema, pois as moléculas de gás se movem livremente e ocupam mais espaço.

Resposta

A equação da reação é:
M2CO3 M2O + CO2
A variação de entropia ( triang<= S) é positiva, indicando um aumento na desordem do sistema devido à formação de gás CO2.

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