- (2,0 pontos) Assumindo as condições-padrão, determine
para a seguinte reação química usando dois métodos:
a) Por
e
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 (
) e a variação de entropia da reação (
). Então, vamos precisar entender como essas grandezas se relacionam para encontrar
.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a fórmula que relaciona a energia livre de Gibbs com a entalpia e a entropia. A equação básica é:
Aqui:
-
é a variação da energia livre de Gibbs. -
é a variação da entalpia. -
é a temperatura em Kelvin. -
é a variação da entropia.
Passo 3
Agora, precisamos calcular
. Para isso, usamos as entalpias padrão de formação (
) dos reagentes e dos produtos. A fórmula é:
Vamos identificar os produtos e reagentes na nossa reação:
Reagentes:
Produtos:
Passo 4
Da mesma forma, vamos calcular
usando as entropias padrão de cada substância (
):
Então, identificamos as entropias das substâncias envolvidas na reação.
Passo 5
Após calcular
e
, substituímos esses valores na equação da energia livre de Gibbs:
Onde
é a temperatura dada, 298,15 K.
Resposta
Utilizando a fórmula
e os valores calculados para
e
, a variação da energia livre de Gibbs da reação a 298,15 K é: