3A.4(b) Quem tem a maior entropia molar a 298 \mathrm{~K}, \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) ou \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{~g}) ?

Passo 1

O enunciado pergunta qual dos dois gases, \mathrm{H_2O(g)} ou \mathrm{CO_2(g)}, possui maior entropia molar padrão a 298\\ \mathrm{K}. O conteúdo aqui é entropia molar padrão S^\circ de substâncias gasosas.

Passo 2

A entropia de uma substância depende do número de modos de movimento (translação, rotação, vibração) e da complexidade molecular. Em geral, moléculas mais pesadas e/ou com mais modos vibracionais acessíveis a 298\\ \mathrm{K} têm entropia maior.

Passo 3

Consultando tabelas termodinâmicas padrão, temos:
S^\circ_{298}\bigl(\mathrm{H_2O(g)}\bigr)=188{,}84\\ \mathrm{J\,mol^{-1}\,K^{-1}}
S^\circ_{298}\bigl(\mathrm{CO_2(g)}\bigr)=213{,}70\\ \mathrm{J\,mol^{-1}\,K^{-1}}

Passo 4

Como
213{,}70\\ \mathrm{J\,mol^{-1}\,K^{-1}} > 188{,}84\\ \mathrm{J\,mol^{-1}\,K^{-1}},
o dióxido de carbono gasoso apresenta maior entropia molar que a água gasosa a 298\\ \mathrm{K}.

Resposta

\mathrm{CO_2(g)} possui maior entropia molar a 298\\ \mathrm{K}.

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