Para a reação: BaO(s)+2 C (grafita) +Cl2(g) 2 CO(g)+BaCl2(s), calcule a variação de entropia, a 100^circ C. Dados:
Composto BaO(s) Cl2(g) C (grafta) CO(9) BaCl2(s)
Deā 70,43 223,07 5,74 197,67 123,68
Cp^ o (J K^-1 cdot mol^-1) 47,48 33,91 8,53 29,12 75,14
R : De.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química e precisa calcular a variação de entropia ( De) dela a 100°C. Para isso, vamos usar os dados de entropia padrão de formação e as capacidades térmicas ( Cp) dos compostos envolvidos. Vamos precisar lembrar um pouco de termodinâmica, mas vou explicar tudo passo a passo.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação da variação de entropia padrão da reação a 298 K (25°C). A fórmula geral para isso é:
De=ntes çã
Isso quer dizer que a entropia da reação é a soma das entropias dos produtos menos a soma das entropias dos reagentes.

Passo 3

Vamos identificar os produtos e reagentes na reação:
  • Reagentes:
    • 1 mol de BaO(s) com De
    • 2 mols de C(grafita) com De cada
    • 1 mol de Cl2(g) com De
  • Produtos:
    • 2 mols de CO(g) com De cada
    • 1 mol de BaCl2(s) com De

Passo 4

Agora, vamos calcular a variação de entropia padrão a 298 K:
Deçã
Vamos resolver essa conta:
Deçã
Arredondando, temos Deçã a 298 K.

Passo 5

Agora, precisamos encontrar a variação de entropia a 373 K (100°C). Para isso, usamos a relação entre a entropia e a temperatura, considerando a capacidade térmica a pressão constante ( Cp). A fórmula é:
De
Onde De é a variação da capacidade térmica da reação.

Passo 6

Vamos calcular De:
Usando os valores fornecidos:
  • Produtores:
    • 2 mols de CO(g): 2 times 29,12 = 58,24 , J,K^-1,mol^-1
    • 1 mol de BaCl2(s): 75,14 , J,K^-1,mol^-1
  • Reagentes:
    • 1 mol de BaO(s): 47,48 , J,K^-1,mol^-1
    • 2 mols de C(grafita): 2 times 8,53 = 17,06 , J,K^-1,mol^-1
    • 1 mol de Cl2(g): 33,91 , J,K^-1,mol^-1
Então:
De

Passo 7

Agora, aplicamos a fórmula para encontrar De a 373 K:
De
Calculando o ln:
ln(373298) approx ln(1,252) approx 0,224
Então:
De

Resposta

A variação de entropia da reação a 100°C (373 K) é aproximadamente 221,87 , J,K^-1,mol^-1.

Exercícios relacionados