Calcule a variação da energia livre de Gibbs padrão (
) para a reação de combustão do propano a 298 K.
Dados:
e
Passo 1
O enunciado pede para calcular a variação da energia livre de Gibbs padrão, isto é
, para a reação de combustão dada:
As informações relevantes fornecidas são os valores das energias livres padrão de formação (vou assumir que é isso que o enunciado deu, porque é o que normalmente se usa aqui):
Não foi dado o valor para
; vou usar a convenção padrão (ver passo seguinte) para tratar isso. O que se pede explicitamente: calcular
da reação à
.
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (explicadinha): a variação da energia livre de Gibbs padrão da reação é calculada a partir das energias livres padrão de formação dos reagentes e produtos, segundo a regra de soma ponderada pelas estequiometrias. A fórmula é
onde:
-
e são os coeficientes estequiométricos (números na frente de cada fórmula): multiplicam os correspondentes; -
de uma substância é a energia livre de formação padrão (por mol) dessa substância a ; - a soma dos produtos menos a soma dos reagentes dá a
da reação.
Dica de prova: sempre multiplica o valor de formação pelo coeficiente estequiométrico antes de somar.
Passo 3
Aplicando a fórmula à reação dada, escrevemos explicitamente a expressão com os coeficientes:
Agora vamos colocar os números. Antes disso: importante lembrar que o valor padrão de formação do oxigênio molecular no seu estado elementar (
) é
porque é a referência para elementos no estado padrão.
Passo 4
Substituindo os valores numéricos (usando os dados do enunciado e
):
Agora calculamos cada termo com calma (faça as multiplicações na prova também):
Passo 5
Somamos os termos dos produtos e dos reagentes separadamente:
Produtos:
Produtos:
Reagentes:
Passo 6
Agora a diferença produtos menos reagentes:
Interpretação curta e útil para a prova: o valor deu negativo e com grande magnitude, o que indica que, sob condições-padrão (298 K, 1 bar para gases), a combustão do propano é termodinamicamente favorecida (espontânea) — ou seja, libera energia livre.
Passo 7
Resumo de como fazer rápido na prova (mini-dica prática):
- Use sempre a fórmula somando produtos menos reagentes;
- Multiplique cada
pelo coeficiente estequiométrico antes de somar; - Lembre que
de elementos no estado padrão (como ) é zero; - Verifique unidades (
) e sinais. Você consegue — respira e faz passo a passo.