Em que temperatura você esperaria que uma reação se tornasse espontânea se
+67.0 kJ e
?
a)
b)
c)
d) A reação será espontânea em qualquer temperatura.
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura.
a)
b)
c)
d) A reação será espontânea em qualquer temperatura.
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura.
Passo 1
Então, o exercício nos pede para descobrir em que temperatura uma reação se torna espontânea, sabendo que a variação de entalpia (ΔH) é +67,0 kJ e a variação de entropia (ΔS) é -131 J/K. Vamos precisar usar a energia livre de Gibbs, que nos ajuda a determinar se uma reação ocorre espontaneamente.
Passo 2
A equação da energia livre de Gibbs é:
Aqui,
é a variação da energia livre,
é a variação de entalpia,
é a temperatura em Kelvin, e
é a variação de entropia.
Passo 3
Para que a reação seja espontânea,
precisa ser menor que zero (
). Vamos usar isso para encontrar a temperatura crítica onde a reação muda de espontânea para não espontânea.
Passo 4
Igualamos
a zero e resolvemos para
:
Passo 5
Antes de substituir os valores, vamos garantir que as unidades estejam compatíveis.
está em kJ e
em J/K. Convertendo
para J:
Passo 6
Agora, substituímos os valores na equação:
Passo 7
Obtivemos uma temperatura negativa, o que não faz sentido fisicamente, já que a temperatura em Kelvin não pode ser negativa. Isso significa que não existe uma temperatura real onde a reação se torna espontânea.
Resposta
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura.
Exercícios relacionados
Calcule
para a reação abaixo a
dado
.
Acima de que temperatura você esperaria que uma reação se tornasse espontânea se
e
?
a) 171 K
b) 209 K
c) 606 K
d) A reação será espontânea a qualquer temperatura.
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura.
a) 171 K
b) 209 K
c) 606 K
d) A reação será espontânea a qualquer temperatura.
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura.
Calcule
para a reação abaixo em
.
Espécie |
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-287.0 | 311.8 |
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0 | 223.1 |
|
-374.9 | 364.5 |