O metanol
é matéria prima para a produção do dimetiléter (DME) que é um combustível menos poluente. Responda justificando:
A reação (1) teria um
? Faça uma análise qualitativa da espontaneidade desta reação, com base nos dados termodinâmicos disponíveis
A reação (1) teria um
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a produção de dimetiléter (DME) a partir do metanol (CH₃OH). A gente precisa responder se essa reação tem uma variação de entropia (ΔS) maior que zero. Depois, fazer uma análise sobre se essa reação é espontânea ou não, usando os dados termodinâmicos que são ΔH = 1 e ΔS = 0. Vamos precisar entender um pouco sobre termodinâmica, especificamente como ΔH e ΔS afetam a espontaneidade das reações.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é entropia (ΔS). Entropia é uma medida da desordem ou aleatoriedade de um sistema. Se ΔS for maior que zero, significa que a desordem do sistema está aumentando durante a reação.
Passo 3
Agora, vamos analisar a reação química de produção do DME:
Aqui, temos 2 moléculas de metanol formando 1 molécula de DME e 1 molécula de água, totalizando 2 moléculas de produtos. Como o número de moléculas não muda, a entropia (ΔS) provavelmente não aumenta. Portanto, podemos dizer que ΔS não é maior que zero.
Passo 4
Agora, vamos falar sobre a espontaneidade da reação. A espontaneidade é determinada pela variação da energia livre de Gibbs (ΔG), que é dada pela equação:
Onde:
- ΔH é a variação de entalpia
- ΔS é a variação de entropia
- T é a temperatura em Kelvin
Para uma reação ser espontânea, ΔG precisa ser menor que zero.
Passo 5
Dado que ΔH = 1 (positiva) e ΔS = 0, podemos substituir na equação:
Como ΔG é positivo, isso indica que a reação não é espontânea nas condições dadas.
Resposta
A reação não teria ΔS > 0, e com base nos dados termodinâmicos (ΔH = 1 e ΔS = 0), a reação não é espontânea.