A partir dos valores dados de
e
, calcule
para cada uma das seguintes reações a 298 K . Se a reação não for espontânea sob condições-padrão, a que temperatura a reação se tornaria espontânea?
Passo 1
O enunciado pede pra gente calcular a energia livre de Gibbs padrão, ΔG°, a 298 K, a partir de ΔH° e ΔS° de uma reação. Se ΔG° der positivo, a reação não é espontânea sob condições-padrão, e aí a gente acha a temperatura em que ela passa a ser espontânea (quando ΔG° = 0).
Matéria: termoquímica/termodinâmica.
O que vamos usar:
• A fórmula ΔG° = ΔH° – T·ΔS°
• Unidades consistentes (Joules e Kelvin)
• Critério de espontaneidade: ΔG° < 0
O que vamos usar:
• A fórmula ΔG° = ΔH° – T·ΔS°
• Unidades consistentes (Joules e Kelvin)
• Critério de espontaneidade: ΔG° < 0
Passo 2
Primeiro converto ΔH° de kJ para J (porque ΔS° está em J/K):
Mantém ΔS° = 179 J/K e T = 298 K.
Passo 3
Agora calculo ΔG° a 298 K usando
Substituindo:
Em kJ:
Passo 4
Como ΔG° saiu POSITIVO (≈ +518,7 kJ), a reação NESSE 298 K não é espontânea (ΔG°>0).
Passo 5
Para achar em que temperatura ΔG° vira zero (limite de espontaneidade), uso
Substituindo (tudo em J e K):
Acima dessa temperatura, ΔG°<0 e a reação passa a ser espontânea.
Resposta
ΔG°(298 K) ≈ +518,7 kJ (não espontânea).
Temperatura mínima para espontaneidade: T ≈ 3 195,5 K.
Temperatura mínima para espontaneidade: T ≈ 3 195,5 K.