1. (2,0 pontos) Assumindo as condições-padrão, determine Deçã para a seguinte reação química usando dois métodos:
2 F2(g)+2 H2 O(l) 4 HF+O2(l)
a) Por Deçã e Deçã

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para determinarmos a variação da energia livre de Gibbs da reação fornecida a 298,15 K usando dois métodos. Hoje, vamos focar no método (a), que utiliza a variação de entalpia da reação ( Deçã) e a variação de entropia da reação ( Deçã). Então, vamos precisar entender como essas grandezas se relacionam para encontrar Deçã.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a fórmula que relaciona a energia livre de Gibbs com a entalpia e a entropia. A equação básica é:
De
Aqui:
  • De é a variação da energia livre de Gibbs.
  • De é a variação da entalpia.
  • T é a temperatura em Kelvin.
  • De é a variação da entropia.

Passo 3

Agora, precisamos calcular Deçã. Para isso, usamos as entalpias padrão de formação ( De) dos reagentes e dos produtos. A fórmula é:
De=ntes) çã
Vamos identificar os produtos e reagentes na nossa reação:
Reagentes:
  • 2 F2(g)
  • 2 H2 O(l)
Produtos:
  • 4 HF
  • O2(l)

Passo 4

Da mesma forma, vamos calcular Deçã usando as entropias padrão de cada substância ( S^circ):
De=ntes) çã
Então, identificamos as entropias das substâncias envolvidas na reação.

Passo 5

Após calcular Deçã e Deçã, substituímos esses valores na equação da energia livre de Gibbs:
Deçãçãçã
Onde T é a temperatura dada, 298,15 K.

Resposta

Utilizando a fórmula Deçãçãçã e os valores calculados para Deçã e Deçã, a variação da energia livre de Gibbs da reação a 298,15 K é:
Deçãçãçã

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