Calcule a entropia-padrão das seguintes reações, a 298 K:
(a)
(a)
Passo 1
Beleza, vamos calcular a entropia-padrão (ΔS°) da reação a 298 K:
(a) Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)
(a) Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)
Isso é Termodinâmica, mais especificamente entropia de reação. Para resolver, a gente vai precisar
- Saber o que é entropia-padrão (S°) e como calcular ΔS° de uma reação;
- Consultar valores de S° em tabela (J·mol⁻¹·K⁻¹);
- Fazer a conta: ΔS° = ΣS°(produtos) – ΣS°(reagentes).
Passo 2
Primeiro, o que é entropia-padrão?
Entropia (S) mede a “bagunça” ou dispersão de energia de um sistema. Quando falamos em S°, significa “entropia padrão” de cada substância em condições padrão (1 bar, 298 K).
A fórmula geral para a variação de entropia da reação é:
Entropia (S) mede a “bagunça” ou dispersão de energia de um sistema. Quando falamos em S°, significa “entropia padrão” de cada substância em condições padrão (1 bar, 298 K).
A fórmula geral para a variação de entropia da reação é:
Ou seja, soma dos S° dos produtos menos soma dos S° dos reagentes.
Passo 3
Agora vamos anotar os valores padrão de S° (tabela típica):
- S°[Zn(s)] = 41,6 J·mol⁻¹·K⁻¹
- S°[Cu(s)] = 33,2 J·mol⁻¹·K⁻¹
- S°[Zn²⁺(aq)] = 65,4 J·mol⁻¹·K⁻¹
- S°[Cu²⁺(aq)] = 93,6 J·mol⁻¹·K⁻¹
Esses valores vêm de tabelas de termodinâmica.
Passo 4
Agora é só aplicar a fórmula:
Substituindo:
Resposta
ΔS° = –36,6 J·mol⁻¹·K⁻¹