O ciclohexano
é um hidrocarboneto líquido à temperatura ambiente.
Sem usar dados termodinâmicos, determine se
para esta reação é mais ou menos negativo que
.
Sem usar dados termodinâmicos, determine se
Passo 1
Beleza, olha o que o enunciado pede: a gente tem cicloexano (C₆H₁₂) que é líquido em condições ambiente e precisa, sem recorrer a tabelas, decidir se ΔG° (energia livre de Gibbs) para a reação de formação dele é mais ou menos negativo que ΔH° (entalpia).
Matéria: Termodinâmica química.
O que vamos usar:
Matéria: Termodinâmica química.
O que vamos usar:
- A definição de ΔG° = ΔH° − T·ΔS°.
- Como estimar o sinal de ΔS° (variação de entropia) ao formar um líquido a partir dos elementos.
Passo 2
Antes de fazer conta, vamos escrever a reação de formação-padrão do cicloexano:
Isso é “formar” o cicloexano a partir dos elementos em suas formas estáveis (grafite e H₂ gasoso).
Passo 3
Agora, ΔG° se relaciona com ΔH° e ΔS° assim:
A gente já sabe que ΔH° de formação de um hidrocarboneto costuma ser negativa (reação exotérmica). O lance é entender o que rola com ΔS°.
Passo 4
Pra entropia ΔS°: quantos estados desordenados sobram no final vs. no começo?
- No reagente: tem 6 mol de H₂ gasoso, que é bem desordenado e “espalhado”.
- No produto: 1 mol de cicloexano líquido, que é mais arrumadinho.
Então a gente está consumindo gás e formando líquido, o que reduz a desordem.
Logo, ΔS° < 0 (variação de entropia negativa).
Passo 5
Voltando em ΔG° = ΔH° − T·ΔS°:
- ΔH° é negativo (por ser exotérmico).
- ΔS° é negativo, então −T·ΔS° vira positivo (porque menos vezes menos dá mais).
Resultado:
Isso atenua o valor negativo total de ΔG°. Em outras palavras, ΔG° não fica tão negativo quanto ΔH°.
Resposta
ΔG° para a formação do cicloexano é menos negativo que ΔH°.