Determinar a variação de entropia padrão para as reações abaixo a 298 K .
Passo 1
O enunciado pede: determinar a variação de entropia padrão a
para a reação abaixo:
Informações dadas explicitamente: a equação química da reação e a temperatura
.
Informações necessárias que não estão no enunciado e que vamos usar: os valores de entropia padrão molar de cada espécie na temperatura
, retirados de tabelas padrão (por exemplo bases de dados como NIST / tabelas termodinâmicas).
Informações necessárias que não estão no enunciado e que vamos usar: os valores de entropia padrão molar
Passo 2
O que é a variação de entropia padrão e como calculamos na prova (receita prática):
onde
são os coeficientes estequiométricos (positivos) e
são as entropias molares padrão (unidade:
).
Na prática: some as entropias padrão dos produtos multiplicadas por seus coeficientes, faça o mesmo para os reagentes, e subtraia reagentes de produtos. O resultado é a variação de entropia padrão da reação. Essa é a forma direta e rápida para usar numa prova.
Na prática: some as entropias padrão dos produtos multiplicadas por seus coeficientes, faça o mesmo para os reagentes, e subtraia reagentes de produtos. O resultado é a variação de entropia padrão da reação. Essa é a forma direta e rápida para usar numa prova.
Passo 3
Vamos listar os valores tabulados de entropia padrão molar
(a
) que usarei:
Observação: estes números foram obtidos em tabelas padrão (ex.: NIST / tabelas termodinâmicas). Em uma prova normalmente o professor fornece a tabela ou espera que você a conheça/consulte.
Passo 4
Aplicando a fórmula passo a passo à reação
os coeficientes estequiométricos são todos
. Então:
Passo 5
Substituindo os valores numéricos (mostrando as somas):
Passo 6
Interpretação curta para a prova (o que esse sinal e magnitude significam):
-
é positivo e pequeno (aprox. ), ou seja, a entropia total do sistema aumenta ligeiramente quando carbono sólido reage com oxigênio gasoso para formar dióxido de carbono gasoso. - Em provas, é comum comentar que o estado sólido tem entropia muito baixa, então a mudança líquida aqui é pequena porque um mol de gás é consumido e outro mol de gás é formado, deixando só a diferença pequena entre os valores de entropia dos gases e do sólido.