Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 8.1 - Ex. 101
101. Uma técnica usada para superar as condições termodinâmicas desfavoráveis de uma reação é ´´acoplar´´ a reação a um outro processo termodinamicamente favorável. Por exemplo, a desidrogenacao do ciclo-hexano para formar o benzeno e o gás hidrogênio não é espontânea. Mostre que, quando outra molécula, como o eteno, está presente para atuar como aceitador de hidrogênio( isto é, o eteno reage com o hidrogênio produzido para formar etano), o processo pode tornar-se espontâneo.
Passo 1
A desidrogenação do ciclo-hexano em benzeno segue as seguintes equações:
Podemos confirmar que esse processo não é espontâneo, calculando a ,para o processo, usando os dados do apêndice 2A:
Podemos ver que, combinando essas duas reações, o processo geral torna-se espontâneo. Essencialmente, estamos usando a energia do reação favorável para conduzir o processo desfavorável.
A reação do eteno com o hidrogênio pode ser examinada da mesma forma:
Agora podemos combinar essas duas reações para que C2H2(g) aceite o hidrogênio formado na reação de desidrogenação, lembrando que tudo que é produzido numa reação deve ser consumido na outra:
.........................................................................................................................................................
Somando as duas reações, obtemos:
Com isso, como a variação da energia livre de gibbs padrão torna-se negativa, podemos dizer que o processo passa a ser espontâneo.
Resposta
Ao adicionar eteno a energia de gibbs de reação torna-se negativa.