Determine a variação de entropia da seguinte reação química ocorrendo a pressão e temperatura padrão.
2 H2(g)+O2(g) longrightarrow 2 H2 O(ell)
Dados:
l S^circ[H2(g)]=130.7 J / mol cdot K S^circ[O2(g)]=205.1 J / mol cdot K S^circ[H2 O,(ell)]=69.91 J / mol cdot K

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa encontrar a variação de entropia ($ \Delta S $) para a reação química:
De
Essa questão está dentro da matéria de Termodinâmica Química, mais especificamente sobre Entropia em Reações. Para resolver, vamos precisar dos valores de entropia padrão ($ S^{\circ} $) das substâncias envolvidas na reação, que já estão fornecidos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é entropia. Entropia é uma medida da desordem ou aleatoriedade de um sistema. Em uma reação química, a variação de entropia ($ \Delta S $) nos mostra se a desordem aumenta ou diminui.
A fórmula para calcular $ \Delta S $ de uma reação é:
De
Isso significa que a gente soma as entropias dos produtos e subtrai a soma das entropias dos reagentes.

Passo 3

Vamos identificar os reagentes e os produtos na reação:
  • Reagentes:
    • $ 2 \mathrm{H}_{2}(\mathrm{~g}) $
    • $ \mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}) $
  • Produtos:
    • $ 2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\ell) $
Agora, vamos pegar os valores de entropia padrão fornecidos:
2 H2(g)

Passo 4

Vamos calcular a soma das entropias dos produtos:
sum S^circ(produtos) = 2 times S^circ[H2 O(ell)] = 2 times 69.91 , J/mol cdot K = 139.82 , J/K

Passo 5

Agora, vamos calcular a soma das entropias dos reagentes:
sum S^circ(rea>=ntes) = 2 times S^circ[H2(g)] + S^circ[O2(g)] = 2 times 130.7 + 205.1 = 466.5 , J/K

Passo 6

Aplicando a fórmula da variação de entropia:

Resposta

A variação de entropia ($ \Delta S $) da reação é de -326,68 J/K.

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