O processo de Haber para a produção de amônia envolve a reação dos gases nitrogênio e hidrogênio por meio da equação a seguir:
Sabendo que as entropias molares de formação do
e
são 130,58 e 191,5
respectivamente, calcule a variação na entropia padrão do sistema para a reação a 298 K . Justifique.
Sabendo que as entropias molares de formação do
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra calcular a variação de entropia padrão (ΔS°) do processo de Haber:
Isso é Termodinâmica – conceito de entropia. A gente já tem as entropias molares padrão do
(191,5 J·mol⁻¹·K⁻¹) e do
(130,58 J·mol⁻¹·K⁻¹). Para resolver, também precisamos da entropia padrão do
(tabela):
.
Passo 2
Primeiro, o que é entropia padrão
?
– Entropia mede a desordem ou o número de jeitos de organizar as moléculas.
– O valor “padrão” é medido a 1 bar e 298 K.
Para uma reação, definimos
– Entropia mede a desordem ou o número de jeitos de organizar as moléculas.
– O valor “padrão” é medido a 1 bar e 298 K.
Para uma reação, definimos
onde
é o coeficiente estequiométrico.
Passo 3
Aplicando à nossa reação:
Passo 4
Agora coloca os números:
–
–
–
–
–
–
Calculando:
2×192,45 = 384,90
191,50 + 3×130,58 = 191,50 + 391,74 = 583,24
2×192,45 = 384,90
191,50 + 3×130,58 = 191,50 + 391,74 = 583,24
Passo 5
O sinal negativo faz sentido: a reação junta 4 moléculas gasosas e vira só 2, reduzindo a desordem do sistema.