3A.4(a) Quem tem a maior entropia molar a
ou
?
Passo 1
O enunciado pede para comparar a entropia molar padrão a
de duas moléculas diatômicas gasosas:
e
. O conteúdo envolve entropia de gases ideais, que se decompõe em contribuições translacional, rotacional e vibracional.
Passo 2
A entropia molar padrão de um gás diatômico ideal a temperatura
é dada por
Aqui cada parcela tem, qualitativamente, dependência com a massa molecular
e com a temperatura vibracional característica
.
Passo 3
Contribuição translacional:
Como
é muito mais pesada que
, o termo
é maior para
, tornando
.
Passo 4
Contribuição vibracional:
A temperatura vibracional
de
é alta
, logo a 298 K quase não há excitação vibracional, gerando pouco
. Em
,
é muito menor
, então a 298 K vários níveis vibracionais estão acessíveis e
é significativamente maior.
Passo 5
A contribuição rotacional para moléculas lineares diatômicas em geral difere pouco entre
e
, de modo que o maior ganho de entropia em
vem de
e
.