8.70) Os combustíveis de foguetes seriam inúteis se sua oxidação não fosse espontânea. Embora os foguetes operem em condições muito diferentes das condições padrão, uma estimativa inicial do potencial de um combustível de foguete pode determinar se sua oxidação nas temperaturas elevadas que um foguete atinge é espontânea. Um químico que explorava combustíveis para o uso potencial no espaço imaginou usar cloreto de alumínio vaporizado em uma reação para a qual a equação resumida é

AlCl3(g) + O2(g) → Al2O3(s) + ClO(g)

Balanceie a equação. Use, em seguida os dados abaixo (que são para 2000 K) para decidir se o combustível é promissor e merece mais estudo: ΔGf°(AlCl3, g) = - 467 kJ∙mol-1, ΔGf°(Al2Cl3, s) = - 1034 kJ∙mol-1, ΔGf°(ClO ,g) = + 75 kJ∙mol-1.

Para fazer o equilíbrio da equação, podemos utilizar o método algébrico, colocando índices em cada composto:

aAlCl3(g) + bO2(g) → cAl2O3(s) + dClO(g)

Assim, temos 1 Al nos reagentes para 2 Al no produto, então para equilibrar:

a = 2c.

Temos, também, 3 Cl nos reagentes para 1 Cl no produto, para equilibrar:

3a = d.

Temos 2 O nos reagentes para 4 nos produtos, para equilibrar

2b = 3c + d.

Atribuindo c = 1 temos:

a = 2∙c = 2∙1 = 2

d = 3∙a = 3∙2 = 6

2∙b = 3∙c + d = 3∙1 + 6 = 9

b = 9/2

Então ficamos com:

2 AlCl3(g) + 9/2 O2(g) → Al2O3(s) + 6 ClO(g)

Para saber se o combustível é promissor iremos realizar o calco da energia livre de Gibbs e o ΔGf° > 0 indica a combustão espontânea.

2 AlCl3(g) + 9/2 O2(g) → Al2O3(s) + 6 ClO(g)

ΔGf°(AlCl3, g) = - 467 kJ∙mol-1, ΔGf°(Al2Cl3, s) = - 1034 kJ∙mol-1, ΔGf°(ClO ,g) = + 75 kJ∙mol-1.

ΔGf° = 2 ∙ ( - 467) – { - 1034 + 6 ∙ (75)} = - 934 +1034 - 450

ΔGf° = - 350 kJ∙mol-1

Como ΔGf°