Calcule a variação molar padrão da entropia para a combustão do metano.
Espécie
186.3
205.1
213.7
188.8
Espécie |
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186.3 |
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205.1 |
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213.7 |
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188.8 |
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que pede pra calcular a variação molar padrão da entropia na combustão do metano. Isso envolve química termodinâmica, especificamente o conceito de entropia. A gente vai precisar usar os valores de entropia padrão das espécies envolvidas na reação e fazer umas contas simples de soma e subtração. Vamos resolver passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é entropia. Entropia, representada pela letra S, é uma medida da desordem ou do grau de aleatoriedade de um sistema. A variação de entropia ($ \Delta S $) durante uma reação química indica se a desordem do sistema está aumentando ou diminuindo.
Para calcular a variação de entropia padrão da reação ($ \Delta S^\circ $), usamos a seguinte fórmula:
Ou seja, somamos as entropias dos produtos e subtraímos a soma das entropias dos reagentes.
Passo 3
Vamos identificar as espécies envolvidas na reação e seus respectivos coeficientes estequiométricos:
Agora, vamos listar as entropias padrão ($ S^\circ $) de cada espécie:
- $ \mathrm{CH}_{4}(\mathrm{~g}) $: 186.3 J/K·mol
- $ \mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}) $: 205.1 J/K·mol
- $ \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{~g}) $: 213.7 J/K·mol
- $ \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{~g}) $: 188.8 J/K·mol
Passo 4
Vamos calcular a soma das entropias dos produtos:
Substituindo os valores:
Passo 5
Agora, vamos calcular a soma das entropias dos reagentes:
Substituindo os valores:
Passo 6
Agora, aplicamos a fórmula da variação de entropia:
Resposta
A variação molar padrão da entropia para a combustão do metano é de
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