Calcule a diferença De<a G^o-De<a A^o na temperatura de 25^circ C para a reação de combustão completa do ácido benzóico: C7 H6 O2(s)+O2(g) CO2(g)+H2 O(l)

Passo 1

O enunciado pede a diferença entre a variação de energia livre de Gibbs padrão De<a G^circ e a variação de energia livre de Helmholtz padrão De<a A^circ à temperatura de 25^circ C (isto é, T=298 K) para a reação de combustão completa do ácido benzóico:
C7H6O2(s) ;+;O2(g);longrightarrow;CO2(g);+;H2O(l)
O conteúdo principal aqui é termodinâmica química, em especial a relação entre De<a G e De<a A para reações com gases ideais.

Passo 2

Recordando as definições:
G = H - TS, A = U - TS,
temos
De<a G - De<a A = (De<a H - TDe<a S) ;-; (De<a U - TDe<a S) = De<a H - De<a U
Em termodinâmica de gases ideais,
De<a H - De<a U = De<a(pV). Como pV = nRT,
De<a H - De<a U = R,T,De<a nrm gas
Logo
De<a G^circ - De<a A^circ = R,T,De<a nrm gas

Passo 3

Contamos o número de mols de gás na reação:
  • Reagentes gasosos: O2(g) to 1 mol de gás.
  • Produtos gasosos: CO2(g) to 1 mol de gás.
    Portanto
De<a nrm gas = (1) - (1) = 0

Passo 4

Substituindo De<a nrm gas=0 em De<a G^circ - De<a A^circ = R,T,De<a nrm gas, obtemos
De<a G^circ - De<a A^circ = R,(298 K)times 0 = 0

Resposta

De<a G^circ - De<a A^circ = 0 Jcdot mol^-1

Exercícios relacionados