Preveja se a variação de entropia do sistema em cada uma das reações químicas será positiva ou negativa. Lembre-se de balancear as reações químicas.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente prever se a variação de entropia ( ) do sistema em uma reação química será positiva ou negativa. Estamos lidando com Termodinâmica, especificamente com a segunda lei que envolve a entropia. Para resolver isso, vamos primeiro balancear a reação química e, em seguida, analisar como a entropia muda durante a reação.

Passo 2

Primeiro, vamos balancear a reação química que foi dada:
Vamos contar os átomos de cada elemento em ambos os lados:
  • Reagentes:
    • Hidrogênio (H): 2 átomos
    • Oxigênio (O): 2 átomos
  • Produtos:
    • Hidrogênio (H): 2 átomos
    • Oxigênio (O): 1 átomo
Vemos que o oxigênio está desequilibrado. Para balancear, precisamos que a quantidade de oxigênio seja igual nos dois lados. Vamos ajustar:
Agora, conferindo:
  • Reagentes:
    • Hidrogênio (H): 4 átomos
    • Oxigênio (O): 2 átomos
  • Produtos:
    • Hidrogênio (H): 4 átomos
    • Oxigênio (O): 2 átomos
Está balanceado!

Passo 3

Agora, vamos analisar a variação de entropia ( ). Entropia é uma medida de desordem no sistema. Para prever se será positiva ou negativa, consideramos como a desordem muda durante a reação.
Na reação balanceada:
Observamos que reagentes são gases e o produto é um líquido. Gases têm maior entropia porque as moléculas estão mais dispersas e têm mais liberdade de movimento. Quando reagemos gases para formar um líquido, a entropia geralmente diminui porque há menos liberdade de movimento e menor dispersão das moléculas no estado líquido.

Passo 4

Além disso, mesmo que o número de moléculas gasosas nos reagentes seja maior do que nos produtos, isso contribui para uma diminuição da entropia. No nosso caso:
  • Reagentes: 3 mols de gases (2 mols de + 1 mol de )
  • Produtos: 2 mols de líquido ( )
Essa redução na quantidade de partículas gasosas também indica uma diminuição da entropia do sistema.

Resposta

A variação de entropia ( ) do sistema nessa reação será negativa.

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