Com base nos dados abaixo, responda justificando:
lcc & $2 H2 O2(l)$ & $ 2 H2 O(l)+O2(g)$ Espécie & $De De
Espécie 25^circ C De
(1 , 0) 109,60
69,91
0 205,14
Determine para a reação acima, a . Justifique, utilizando , se nesta condição a reação será espontânea?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente vai calcular a variação da entropia universal ( De) para a reação dada a temperatura de 25°C. O conteúdo que a gente vai usar aqui é de Termodinâmica, especificamente das variações de entropia e espontaneidade das reações químicas. Para isso, vamos precisar dos valores de entropia padrão ( S^circ) e entalpia padrão ( De) das substâncias envolvidas na reação.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a variação da entropia do sistema ( De). A variação da entropia do sistema é dada pela diferença entre a soma das entropias dos produtos e a soma das entropias dos reagentes, cada uma multiplicada pelo seu respectivo coeficiente estequiométrico na reação.
A reação é:
2 H2O2(l) 2 H2O(l) + O2(g)
Usando os valores de S^circ:
  • S^circ(H2O2(l)) = 109,60 , J/K cdot mol
  • S^circ(H2O(l)) = 69,91 , J/K cdot mol
  • S^circ(O2(g)) = 205,14 , J/K cdot mol
Calculamos De:
De
De

Passo 3

Agora, vamos calcular a variação da entalpia do sistema ( De). Semelhante ao que fizemos com a entropia, usamos os valores de De:
  • De
  • De
  • De
Calculamos De:
De
De

Passo 4

Agora, vamos determinar a variação da entropia das vizinhanças ( Deç). A relação entre Deç e a entalpia do sistema é dada por:
Deç
Onde T é a temperatura em Kelvin. Como a temperatura dada é 25°C, em Kelvin fica:
T = 25 + 273,15 = 298,15 , K
Então:
Deç

Passo 5

Agora, vamos somar as variações da entropia do sistema e das vizinhanças para encontrar a variação da entropia universal ( De):
Deç

Resposta

A variação da entropia universal ( De) para a reação é de aproximadamente 783,72 , J/K. Como De é positivo, concluímos que, a 25°C, a reação será espontânea.

Exercícios relacionados