Considerando a reação de formação de amônia abaixo, que possui
e
, determine o que se pede:
A temperatura acima da qual a reação NÃO é espontânea.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a reação
tem ΔH = –92,4 kJ/mol e ΔS = –198,3 J/(mol·K). A matéria aqui é Termoquímica, mais especificamente o critério de espontaneidade usando energia livre de Gibbs, ΔG. Vamos precisar da fórmula
e achar a temperatura em que ΔG = 0, porque é aí que a reação deixa de ser espontânea.
Passo 2
Explicando a teoria:
- Energia livre de Gibbs, ΔG, nos diz se a reação é espontânea (ΔG<0) ou não (ΔG>0).
- Quando ΔG=0, a reação está no limite entre espontânea e não espontânea.
- Então, basta igualar
e isolar T.
Passo 3
Cuidado com as unidades: ΔH está em kJ/mol e ΔS em J/(mol·K). Vamos passar tudo para joules:
Agora iguala à zero e resolve:
Resposta
A reação deixa de ser espontânea acima de aproximadamente 466 K.