Sem efetuar cálculos numéricos, indique qual das reações abaixo é termodinamicamente favorável. Justifique sua resposta.
Passo 1
O enunciado nos dá a reação \r
e informa que
. Pede-se determinar, sem calcular valores numéricos, se esta reação é termodinamicamente favorável. Para isso, vamos usar a relação \r
e analisar os sinais de
e
.
Passo 2
Análise de
: o enunciado diz que \r
ou seja, a reação é exotérmica. Logo, o termo
contribui negativamente para
, favorecendo a espontaneidade (
tende a deixar
negativo).
Passo 3
Análise de
: vejamos a variação de entropia pelo número de mols de espécies no estado desordenado. À esquerda temos
mol de
mols de
, totalizando
mols de partículas. À direita temos
mol de
mols de
, totalizando
mols de partículas. Como há aumento no número de partículas em solução (de
para
), a desordem do sistema cresce, isto é, \r
Passo 4
Conclusão sobre
: substituindo os sinais em \r
temos
e
. Logo o segundo termo
também é negativo. Assim \r
para toda temperatura
, indicando que a reação é espontânea (termodinamicamente favorável).
Resposta
A reação apresentada é termodinamicamente favorável, pois é exotérmica
e há aumento de entropia
, de modo que
.