Qual o De referente a reação N2 O4(g) Leftrightarrow 2 NO2(g) a 25^circ C e 1 atm? ^21 Usar tabelas de entropia e entalpia padrões, sendo que para o N2 O4(g): De e S^0=256,7 J.mol ^-1 cdot k^-1.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de termodinâmica química! O enunciado pede para a gente encontrar o ΔG° (variação da energia livre padrão) da reação:
N2 O4(g) Leftrightarrow 2 NO2(g)
Sabemos que estamos trabalhando com termodinâmica, especificamente com entalpia (ΔH°) e entropia (ΔS°). Para isso, vamos precisar das entalpias de formação e das entropias padrão dos reagentes e produtos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona ΔG°, ΔH° e ΔS°:
De
Aqui, T é a temperatura em Kelvin. Como a temperatura dada é 25°C, precisamos converter para Kelvin:
T = 25 + 273 = 298 , K

Passo 3

Agora, vamos calcular ΔH° da reação. A entalpia de formação ( De) da De é dada como 2,23 kJ/mol. Precisamos também da entalpia de formação do . Vamos supor que ela seja, por exemplo, 33,18 kJ/mol (valor típico encontrado em tabelas).
A variação da entalpia da reação é:
Substituindo os valores:

Passo 4

Agora, vamos calcular ΔS° da reação. A entropia padrão ( De) da De é 256,7 J/(mol·K). Vamos supor que a entropia do seja, por exemplo, 240,5 J/(mol·K).
A variação da entropia da reação é:
Substituindo os valores:

Passo 5

Agora que temos ΔH° e ΔS°, podemos calcular ΔG° usando a primeira fórmula que mencionamos:
De
Antes de substituir, vamos deixar as unidades consistentes. Convertendo ΔH° para J/mol:
De
Substituindo os valores:
De
Convertendo de volta para kJ/mol:
De

Resposta

O ΔG° da reação a e 1 atm é aproximadamente -2,71 kJ/mol.

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