Calcule
para a combustão de 10 g de glicose a
e 1 atm .
Passo 1
O enunciado pede calcular
(variação de energia livre de Gibbs) para a combustão de
de glicose nas condições
e
. Informações dadas:
- massa de glicose:
; - temperatura e pressão:
e (condições padrão de temperatura para tabelas de ); - não foram fornecidos outros dados, então usaremos as energias livres padrão de formação (
) e calcularemos a partir da reação química balanceada.
Passo 2
Escrevo a reação de combustão balanceada da glicose, assumindo que a água formada está no estado líquido (condição padrão a
):
Passo 3
Vou usar a relação entre energia livre de reação padrão e energias livres de formação padrão:
Explicando: aqui
é a variação de energia livre padrão por mol de reação na forma escrita;
são os coeficientes estequiométricos (positivos para produtos);
é a energia livre padrão de formação de cada espécie (unidade:
). Para gases diatômicos elementares como
vale
.
Passo 4
Vou usar valores padrão de tabelas termodinâmicas (peguei estes valores em tabelas padrão de química física):
Passo 5
Calculo
por mol de glicose consumida substituindo na fórmula:
Faço as somas parciais:
Portanto
Arredondando adequadamente:
. Isso significa que, na combustão completa de uma mol de glicose sob condições padrão, a variação de energia livre é aproximadamente
.
Passo 6
Agora converto a massa de glicose em mols. Primeiro calculo a massa molar da glicose com as massas atômicas aproximadas (
,
,
):
Número de mols em
:
Passo 7
Multiplico
por
para obter
correspondente a
de glicose:
Arredondando com dois algarismos significativos coerentes com os dados iniciais, fica
.
Passo 8
Interpretação rápida e incentivo: o valor negativo (
) indica que a combustão da glicose é termodinamicamente espontânea nas condições dadas (pelo menos em termos de energia livre). Calcular e entender isso dá uma boa noção do “potencial” energético da glicose — uma pilha de informação útil para provas. Você conseguiu! Continua que estamos indo bem.