Exercicio 2: Determinando se um processo é espontâneo. Calcule De (universo) para dissolver NaCl em água a 298 K.
(Química Geral e Reaçöes Quimicas, ge ed. pg. 841)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a variação da entropia do universo, ou seja, De, quando dissolvemos NaCl em água a 298 K. Isso faz parte da Química Geral, especificamente sobre processos espontâneos e termodinâmica. Para resolver isso, vamos precisar entender como calcular a variação de entropia do sistema (a dissolução do NaCl) e das suas vizinhanças (o ambiente, que nesse caso é a água).

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a variação de entropia do universo ( De) é a soma da variação de entropia do sistema ( De) e da variação de entropia das vizinhanças ( Deç). A fórmula fica assim:
Deç

Passo 3

Vamos calcular a variação de entropia do sistema, De. Quando o NaCl se dissolve na água, há um aumento na desordem do sistema porque os íons se dispersam na solução. Portanto, De é positivo. A equação para isso é:
Sem valores específicos, reconhecemos que essa diferença será positiva.

Passo 4

Agora, vamos calcular a variação de entropia das vizinhanças, Deç. Isso está relacionado à transferência de calor entre o sistema e o ambiente. A fórmula é:
Deç
Aqui, De é a variação de entalpia do sistema e T é a temperatura em Kelvin.

Passo 5

Assumindo que a dissolução de NaCl é um processo endotérmico (absorve calor), então De é positivo. Portanto:
Deç
Isso significa que as vizinhanças perdem entropia porque o sistema absorve calor.

Passo 6

Agora, juntando as duas variações:
Deç
Como De é positivo e Deç é negativo, o valor total dependerá dos magnitudes dessas variações.

Passo 7

Para que o processo seja espontâneo, que é o caso da dissolução de NaCl em água à temperatura ambiente, a variação de entropia do universo deve ser positiva:
De 0
Isso indica que o aumento na desordem do sistema supera a diminuição na desordem das vizinhanças.

Resposta

A variação da entropia do universo, De, para dissolver NaCl em água a 298 K é positiva, indicando que o processo é espontâneo.

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