(PUC - RJ) Uma caverna com um ambiente químico muito peculiar foi descoberta no México. Nessa caverna, gás sulfídrico reage com oxigênio produzindo ácido sulfúrico, segundo a reação abaixo.
A reação é mais favorecida pela entropia ou pela entalpia? Justifique.
Dados:
Dados:
Substância |
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|
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205,79 |
|
0 | 205,14 |
|
|
156,90 |
Passo 1
Beleza, aqui o enunciado diz que na caverna rola a reação
E a pergunta é: “essa reação é mais favorecida pela entalpia ou pela entropia?”
Matéria envolvida: Termoquímica/Termodinâmica (entalpia, entropia e espontaneidade).
O que a gente vai precisar:
- As entalpias padrão de formação (
- As entropias padrão (
- As fórmulas de
Passo 2
Calcular
.
Teoria rápida: a entalpia de reação é
Teoria rápida: a entalpia de reação é
Onde
é coeficiente estequiométrico.
Aqui:
Aqui:
Substituindo os valores (em kJ/mol):
Ou seja, a reação libera 793,36 kJ por mol (é fortemente exotérmica).
Passo 3
Calcular
.
Teoria: a variação de entropia padrão é
Teoria: a variação de entropia padrão é
Então:
Substituindo (em J/K·mol):
Ou seja, a entropia do sistema cai (variação negativa).
Passo 4
Comparando os dois efeitos:
-
é bem negativo → reação exotérmica, libera muita energia. -
é negativo → diminuição de desordem.
Para a espontaneidade usamos.
Num T ambiente (K),
então
kJ (negativo, espontâneo).
Mas repare: a maior “força motriz” é o super negativo, já que a entropia acaba “atrapalhando” (pois é negativa).
Mas repare: a maior “força motriz” é o
Resposta
A reação é mais favorecida pela entalpia, pois é fortemente exotérmica (
bem negativo) enquanto a variação de entropia é negativa.