Em cada caso abaixo, descreva qual molécula do par tem maior entropia molar sobre as mesmas condições (considere que são espécies gasosas).
CO CO2

Passo 1

O enunciado pede para comparar a entropia molar Sm de duas espécies gasosas sob as mesmas condições: CO e CO2. Para isso vamos usar a ideia de que a entropia de um gás é a soma das contribuições translacional, rotacional e vibracional, e que quanto maior o número de átomos e de modos de vibração, maior o número de microestados acessíveis e, portanto, maior a entropia.

Passo 2

A molécula de CO é diatômica e linear. Ela tem três graus de liberdade translacionais, dois graus de liberdade rotacionais (por ser linear) e um modo vibracional ativo. Assim, sua entropia molar obtém
Sm = Strans + Srot + Svib,
mas com apenas um modo vibracional, a contribuição interna é relativamente limitada.

Passo 3

A molécula de CO2 é triatômica e linear. Ela também tem três graus de liberdade translacionais e dois rotacionais, porém dispõe de
3N - 5 = 3cdot 3 - 5 = 4
modos vibracionais. Esses modos adicionais aumentam significativamente o número de microestados internos, elevando a contribuição vibracional à entropia total.

Passo 4

Como CO2 possui mais átomos e mais modos vibracionais do que CO, ela tem maior número de microestados acessíveis à mesma temperatura e pressão. Logo sua entropia molar é maior.

Resposta

A molécula CO2 apresenta maior entropia molar sob as mesmas condições.

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