Organize em ordem crescente da variação de entropia reacional as seguintes reações. Justifique em detalhes:
a.
b.
c.
d.
a.
b.
c.
d.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede pra gente organizar, do menor pro maior, a variação de entropia das reações listadas. Estamos falando de termodinâmica, especificamente de entropia (
). Para resolver isso, vamos precisar entender como a entropia muda durante uma reação química, observando fatores como a mudança no estado físico dos reagentes e produtos, e o número de partículas gasosas envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é entropia. Entropia (
) é uma medida da desordem ou aleatoriedade de um sistema. Quando uma reação aumenta a desordem, a entropia aumenta (
), e quando diminui, a entropia diminui (
).
Passo 3
Vamos analisar cada reação individualmente para ver como a desordem muda:
a.
- Temos um sólido (
) e um gás ( ) reagindo para formar um gás ( ). Passar de um sólido para mais gás pode aumentar a entropia, mas aqui estamos combinando menos moléculas gasosas no produto.
b.
- Dois gases reagirem para formar um líquido. Passar de gás para líquido geralmente reduz a entropia porque líquidos são mais organizados que gases.
c.
- Temos 4 moléculas gasosas reagindo para formar 1 gás e 1 líquido. Redução no número de moléculas gasosas tende a diminuir a entropia.
d.
- Um sólido e um gás formando dois gases. Passar de sólido + gás para mais gases geralmente aumenta a entropia porque há mais liberdade de movimento nas moléculas gasosas.
Passo 4
Agora, resumindo as análises:
- Reação b: Passa de 2 gases para 1 líquido →
negativo (diminui a entropia). - Reação c: Passa de 4 gases para 1 gás + 1 líquido →
negativo, provavelmente maior que a da reação b. - Reação a: Passa de 1 sólido + 1 gás para 1 gás →
ligeiramente positivo (aumento da entropia). - Reação d: Passa de 1 sólido + 1 gás para 2 gases →
positivo (aumento da entropia).
Resposta
A ordem crescente da variação de entropia (
) é:
b < c < a < d
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Responda:
a) O que é reagente limitante?
a) O que é reagente limitante?
Calcule a variação de entropia quando 100 kJ de energia, na forma de calor, se transferem reversível e isotermicamente para um grande bloco de cobre (a)
e (b) 50
. Explique a diferença observada.
A capacidade calorífica molar do
tem um valor aproximadamente constante de
de
a
. Calcule a variação de entropia se dois moles de
forem aquecidos de
a
a pressão constante.
A entalpia de vaporização molar do benzeno na temperatura ebulição normal
é de
. Assumindo que a variação de entalpia e a variação de entropia permanecem constantes, calcule o valor da energia livre de Gibbs em
,
e
. Interprete os resultados obtidos.