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 11.1 - Ex. 128
O da água pesada, , em 30°C, é 13,8330 a 30 ° C. Suponha que para esta reação seja independente da temperatura e usando as informações do Exercício 11.127, para calcule da reação de autoprotólise. Interpretação do sinal. Dê uma razão para que a constante de autoprotólise da água pesada seja diferente da constante de autoprotólise da água comum.
Passo 1
Muito bem gente, vamos olhar a reação de autoprotólise:
Com o nós conseguimos calcular o , certo?
Substituindo pelo valor que o problema nos deu:
Sabendo que:
Aplicando o ln:
Sabendo que:
Agora nós conseguimos achar a energia livre de Gibbs:
Passo 2
Temos uma relação bem famosa entre energia livre de Gibbs com a entalpia e entropia:
Para calcular o nós ainda não temos, nós podemos usar a entalpia de ligação certo?
Então galera, a única informação que achei a respeito nos diz que a quebra de duas ligações absorve .
Para formar e nós vamos precisar quebrar uma ligação e ao mesmo tempo formar uma ligação deste tipo.
Sendo assim:
Jogando na fórmula para achar a entropia:
O sinal negativo indica que a reação ocorreu com uma diminuição da desordem do sistema, se lembram?
E para finalizar, porque as constantes da água pesada e da normal são diferentes?
Por que o deutério possui um nêutron a mais do que a água, o que torna sua ligação mais forte. Isto faz com que as constantes sejam diferentes.
Tranquilo até aqui?