Considerando a reação de formação de amônia abaixo, que possui
e
, determine o que se pede:
a) O valor de
a
.
Passo 1
Beleza, olha só o que a questão tá pedindo: a reação de formação de amônia
tem dados termodinâmicos:
- ΔH = –92,4 kJ/mol
- ΔS = –198,3 J/(mol·K)
E a pergunta (parte a) é: “Qual é o valor de ΔG a 27 °C?”
Conteúdo: termoquímica e energia livre de Gibbs.
O que precisamos: usar a equação
O que precisamos: usar a equação
e ficar de olho nas unidades (J vs kJ, K).
Passo 2
Converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque a fórmula exige T em Kelvin:
Pra simplificar, vamos usar T ≃ 300 K, que já dá bom.
Passo 3
Unificar as unidades de entalpia e entropia em kJ:
- ΔH já está em kJ/mol (–92,4 kJ/mol).
- ΔS em J/(mol·K), convertemos para kJ/(mol·K) dividindo por 1000:$$\Delta S = -198{,}3\ \frac{\mathrm{J}}{\mathrm{mol\cdot K}}= -0{,}1983\ \frac{\mathrm{kJ}}{\mathrm{mol\cdot K}}.$$
Passo 4
Aplicar a equação de Gibbs:
Substituindo:
Passo 5
Calcular o termo T·ΔS:
$$T,\Delta S = 300\ \mathrm{K} \times (-0{,}1983\ \mathrm{kJ/mol\cdot K})
= -59{,}49\ \mathrm{kJ/mol}.$$
Como é menos um menos, fica “– (–59,49) = +59,49”.
Passo 6
Agora, somar com ΔH:
$$\Delta G = -92{,}4\ \mathrm{kJ/mol} + 59{,}49\ \mathrm{kJ/mol}
= -32{,}91\ \mathrm{kJ/mol}.$$
Resposta
ΔG ≃ –32,9 kJ/mol a 27 °C.