Calcule
para a reação abaixo a
dado
, e
.
a) -2076 kJ
b) -1421 kJ
c) -1139 kJ
d) +2888 kJ
e) +63390 kJ
a) -2076 kJ
b) -1421 kJ
c) -1139 kJ
d) +2888 kJ
e) +63390 kJ
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de Termodinâmica! A questão pede para calcular a variação da energia livre de Gibbs padrão (
) para a reação:
Estamos trabalhando com valores de
e
a uma temperatura de
. Vamos usar a fórmula da energia livre de Gibbs para calcular isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar a fórmula da energia livre de Gibbs:
Aqui,
nos diz se a reação é espontânea (se for negativa) ou não. Vamos calcular isso passo a passo.
Passo 3
Vamos identificar cada parte da fórmula:
-
: É a variação de entalpia da reação, que é dada como . Um valor negativo indica que a reação libera calor (é exotérmica). -
: É a variação de entropia da reação, dada como . Um valor negativo sugere que a desordem do sistema diminui. -
: É a temperatura em Kelvin. A temperatura dada é . Precisamos converter para Kelvin:
Vamos arredondar para
para simplificar.
Passo 4
Antes de substituir na fórmula, é importante que todas as unidades estejam compatíveis. Note que
está em kilojoules (kJ) e
está em joules por Kelvin (J/K). Vamos converter
para kilojoules por Kelvin (kJ/K):
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula da energia livre de Gibbs:
Calculando o segundo termo:
Então:
Resposta
A variação da energia livre de Gibbs padrão para a reação é
, correspondente à opção c).