Acima de que temperatura você esperaria que uma reação se tornasse espontânea se De =+322 kJ e De ?
a) 171 K
b) 209 K
c) 606 K
d) A reação será espontânea a qualquer temperatura.
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos uma reação química e queremos descobrir acima de qual temperatura ela se torna espontânea. Isso envolve os conceitos de entalpia ( De) e entropia ( De) da termodinâmica. Para resolver isso, vamos usar a equação da energia livre de Gibbs, que nos ajuda a determinar a espontaneidade de uma reação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula da energia livre de Gibbs:
De
Onde:
  • De é a variação da energia livre de Gibbs.
  • De é a variação de entalpia.
  • T é a temperatura em Kelvin.
  • De é a variação de entropia.
Para que a reação seja espontânea, queremos que De seja menor que zero:
De

Passo 3

Substituindo na inequação:
De
Queremos achar a temperatura T onde isso acontece. Vamos rearranjar a inequação para resolver T:
De
T > De

Passo 4

Agora, vamos inserir os valores fornecidos:
  • De (convertemos para joules porque a entropia está em J/K)
  • De
Calculando T:
T > 322,000, J531, J/K approx 606, K

Resposta

c) 606 K

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