Coloque as seguintes substâncias na ordem crescente de entropia: NaCl (sólido), C (grafite), C (dia-- mante),
(sólido), Si (cristal), Fe (sólido).
Passo 1
Vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. Temos uma lista de substâncias sólidas: NaCl (cloreto de sódio), C (grafite), C (diamante), BaSO₄ (sulfato de bário), Si (silício cristalino) e Fe (ferro sólido). A tarefa é colocá-las em ordem crescente de entropia. Para isso, vamos precisar entender o que é entropia e como ela se relaciona com a estrutura das substâncias.
Passo 2
Entropia é uma medida da desordem ou aleatoriedade de um sistema. Quanto maior a entropia, mais desorganizado é o sistema. Em geral, substâncias com estruturas mais rígidas e altamente ordenadas têm menor entropia, enquanto aquelas com estruturas mais complexas ou menos ordenadas têm maior entropia.
Passo 3
Vamos analisar cada substância:
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C (diamante): Possui uma estrutura cristalina extremamente rígida e bem ordenada, o que resulta em baixa entropia.
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Si (silício cristalino): Tem uma estrutura semelhante ao diamante, também muito ordenada, mas pode ser ligeiramente menos rígida, dando uma entropia um pouco maior que a do diamante.
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NaCl (cloreto de sódio): Formado por uma rede cristalina iônica bem organizada, mas geralmente com mais complexidade na estrutura comparada ao diamante e ao silício, resultando em uma entropia maior.
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Fe (ferro sólido): Metal com uma estrutura cristalina regular, mas com maior liberdade de movimento dos elétrons, o que aumenta a entropia em comparação com compostos iônicos como o NaCl.
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BaSO₄ (sulfato de bário): Possui uma estrutura cristalina mais complexa devido à presença do íon sulfato, o que contribui para uma entropia maior que a do ferro.
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C (grafite): Apesar de ter camadas ordenadas, as camadas de grafite podem deslizar umas sobre as outras, proporcionando mais liberdade e, portanto, maior entropia.
Passo 4
Baseando-se nessa análise, vamos organizar as substâncias da menor para a maior entropia:
- C (diamante): Estrutura mais rígida e ordenada.
- Si (silício cristalino): Estrutura semelhante ao diamante, mas um pouco menos rígida.
- NaCl (cloreto de sódio): Estrutura iônica bem ordenada.
- Fe (ferro sólido): Metal com alguma liberdade eletrônica.
- BaSO₄ (sulfato de bário): Estrutura cristalina mais complexa.
- C (grafite): Maior desordem devido à liberdade entre as camadas.
Resposta
A ordem crescente de entropia é:
C (diamante) < Si (cristal) < NaCl (sólido) < Fe (sólido) < BaSO₄ (sólido) < C (grafite).