Sem efetuar cálculos numéricos, indique qual das reações abaixo é termodinamicamente favorável. Justifique sua resposta.
\mathrm{Xe}_{(\mathrm{g})}+1 / 2 \mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})} \rightarrow \mathrm{XeO}_{3(\mathrm{~s})} ; \Delta \mathrm{H}^{\circ}>0

Passo 1

O enunciado nos dá a reação
\mathrm{Xe}_{(g)} + \tfrac{1}{2}\,\mathrm{O}_{2\,(g)} \longrightarrow \mathrm{XeO}_{3\,(s)}
com \Delta H^\circ>0, e pede que verifiquemos se ela é termodinamicamente favorável sem fazer cálculos numéricos. O conteúdo aqui é espontaneidade de reações, determinada pelo potencial termodinâmico \Delta G.

Passo 2

Para avaliar espontaneidade usamos a relação
\Delta G = \Delta H - T\,\Delta S.
Sabemos que \Delta H>0 (reação endotérmica), então a contribuição de \Delta H torna \Delta G maior.

Passo 3

Devemos analisar o sinal de \Delta S. Nos reagentes há um mol e meio de gás ( \mathrm{Xe} mais \tfrac12\,\mathrm{O}_2), e no produto há um sólido. A mudança de gases para sólido reduz muito a desordem, logo
\Delta S<0.

Passo 4

Substituindo qualitativamente em \Delta G=\Delta H - T\Delta S, como \Delta H>0 e \Delta S<0 então
-T\,\Delta S>0
e, portanto, ambas as parcelas são positivas, o que implica
\Delta G>0
para toda temperatura.

Resposta

A reação não é termodinamicamente favorável ( \Delta G>0 em toda faixa de temperatura) porque é endotérmica e ainda diminui a entropia.

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