Determinar a variação de entropia padrão para as reações abaixo a 298 K .
Passo 1
O enunciado pede a variação de entropia padrão à
para a reação
O que queremos calcular é a variação de entropia padrão da reação, denotada por
, definida como a soma das entropias molares padrões dos produtos (ponderadas pelos seus coeficientes estequiométricos) menos a soma das entropias molares padrões dos reagentes (também ponderadas). Não há outros dados no enunciado, portanto usaremos valores tabulados de entropia padrão a
para as espécies envolvidas.
Passo 2
Fórmula a usar: a definição prática para a variação de entropia padrão de uma reação é
onde:
-
é a variação de entropia padrão da reação (unidade: ); -
e são os coeficientes estequiométricos (positivos para produtos, positivos para reagentes na soma subtraída); -
e são as entropias molares padrão das substâncias (valores tabulados a ).
Explicando didaticamente: a entropia molar padrão
é uma medida da desordem por mol de substância no estado padrão. Gases geralmente têm entropias molares maiores que sólidos. Ao formar um sólido a partir de um sólido e meia mol de gás, espera-se em muitos casos uma diminuição de entropia (valor negativo de
), porque estamos consumindo gás (alta entropia) para formar sólido (baixa entropia).
Passo 3
Precisamos dos valores tabulados de
a
. Como o enunciado não forneceu uma tabela, uso valores padrão de referência (tabelas termodinâmicas comuns). Os valores escolhidos foram:
(obs.: esses são valores tabulados usuais; em provas normalmente você consulta a tabela da disciplina — a metodologia que vamos usar não muda se os números forem ligeiramente diferentes).
Passo 4
Agora aplicamos a fórmula diretamente à reação
Substituindo os valores numéricos:
Calculemos os termos passo a passo:
Arredondando de forma razoável (duas casas decimais), obtemos
Passo 5
Interpretação rápida: o sinal negativo indica que a entropia total do sistema diminui na reação padrão a
— o que faz sentido fisicamente, pois estamos consumindo meio mol de gás
(alta entropia) para formar um sólido (mais ordenado). Em prova, o procedimento é sempre: (1) pegar os
na tabela, (2) aplicar
e (3) fazer as contas com atenção aos coeficientes fracionários.