Dadas equações termoquímicas:
a) Calcule o
para a reação:
grafite
b) Sabendo-se que a variação de entropia (
S) para a reação 2 C (grafite)
é de
, determine a partir de qual temperatura esta reação torna-se espontânea?
b) Sabendo-se que a variação de entropia (
Passo 1
O enunciado fornece as entalpias-padrão de combustão de grafite e de hidrogênio e a entalpia da reação de combustão do etano:
Queremos a entalpia da reação de formação do etano:
Passo 2
Obtemos a entalpia de combustão de uma mol de etano dividindo a terceira equação por 2:
Passo 3
Pela definição de entalpia de combustão,
Como
,
e
, temos
Passo 4
Calculemos o termo entre colchetes:
Logo,
Passo 5
Portanto, para a reação
temos
Passo 6
Para a espontaneidade usamos
. A condição
dá
Convertendo
para joules
e usando
,
Passo 7
Como tanto
quanto
são negativos, a reação é espontânea
para
Resposta
a)
b) A reação torna-se espontânea abaixo de (isto é,
).
b) A reação torna-se espontânea abaixo de