Em cada caso abaixo, descreva qual molécula do par tem maior entropia molar sobre as mesmas condições (considere que são espécies gasosas).
Passo 1
O enunciado pede para comparar a entropia molar
de duas espécies gasosas sob as mesmas condições:
e
. 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
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
mas com apenas um modo vibracional, a contribuição interna é relativamente limitada.
Passo 3
A molécula de
é triatômica e linear. Ela também tem três graus de liberdade translacionais e dois rotacionais, porém dispõe de
modos vibracionais. Esses modos adicionais aumentam significativamente o número de microestados internos, elevando a contribuição vibracional à entropia total.
Passo 4
Como
possui mais átomos e mais modos vibracionais do que
, ela tem maior número de microestados acessíveis à mesma temperatura e pressão. Logo sua entropia molar é maior.
Resposta
A molécula
apresenta maior entropia molar sob as mesmas condições.