Muitos metais
formam carbonatos sólidos com formula genérica do tipo
. Quando os carbonatos são aquecidos ocorre uma reação com liberação de
e do seu respectivo óxido metálico
na forma sólida. Equacione a reação mencionada, e indique o sinal da variação de entropia (
). Justifique sua resposta.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos carbonatos de metais com a fórmula geral
. Quando esses carbonatos são aquecidos, eles liberam dióxido de carbono (
) e formam o óxido metálico sólido correspondente (
). Nosso objetivo é escrever a equação química dessa reação e determinar se a variação de entropia (
) é positiva ou negativa, explicando o motivo.
Passo 2
Vamos começar escrevendo a equação química da reação descrita. Sabemos que o carbonato metálico
se decompõe ao ser aquecido, formando o óxido metálico
e liberando
. A equação inicial fica assim:
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
e 2 no )
Perceba que os oxigênios não estão balanceados. Vamos ajustar os coeficientes para balancear a equação:
Contando os oxigênios:
- Lado esquerdo: 3 O
- Lado direito: 1 O no
+ 2 O no = 3 O
A equação já está balanceada!
Passo 4
Agora, vamos analisar a variação de entropia (
). 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 (
) se transformando em dois produtos: um óxido metálico sólido ( ) e um gás ( ).
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:
A variação de entropia (
) é positiva, indicando um aumento na desordem do sistema devido à formação de gás
.
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