A partir dos valores dados para De e De, calcule De para a reação abaixo a 298 K temperatura (se houver uma) a reação se tornará espontânea?
2 SO2(g)+O2(g) 2 SO3(g)

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química:
2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g)
E queremos calcular a variação da energia livre de Gibbs padrão ( De) para essa reação a uma temperatura de 298 K. Além disso, precisamos verificar se a reação será espontânea nessa condição.
Para resolver isso, vamos precisar dos valores de variação de entalpia ( De) e variação de entropia ( De) da reação. A fórmula que liga esses valores com a energia livre de Gibbs é essencial para nossa resolução.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a fórmula que relaciona De, De e De:
De
Aqui:
  • De é a variação da energia livre de Gibbs.
  • De é a variação de entalpia.
  • T é a temperatura em Kelvin.
  • De é a variação de entropia.
Essa equação nos ajuda a entender se uma reação é espontânea ou não. Se De for negativo, a reação tende a ocorrer espontaneamente.

Passo 3

Agora, substituímos os valores fornecidos na fórmula. Suponhamos que tenhamos os seguintes valores (você deve usar os valores específicos que foram dados no exercício):
  • De
  • De
  • T = 298 K
Antes de substituir, observe que as unidades de entropia estão em joules, enquanto a entalpia está em quilojoules. Precisamos converter uma para a outra para manter a consistência. Vamos converter De para kJ:
De

Passo 4

Agora, substituímos os valores na fórmula:
De
Calculando o segundo termo:
298 K times -0,1986 kJ/(mol·K) = -59,13 kJ/mol
Então:
De

Passo 5

Agora que temos o valor de De, podemos analisar a espontaneidade da reação. Como De é negativo, isso indica que a reação é espontânea a 298 K.

Resposta

De. A reação é espontânea a 298 K.

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