(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.
H2 S(g)+2 O2(g) H2 SO4(I)
A reação é mais favorecida pela entropia ou pela entalpia? Justifique.
Dados:
Substância De S^circ(J K^-1 mol^-1)
H2 S(g) -20,63 205,79
O2(g) 0 205,14
H2 SO4(I) -813,99 156,90

Passo 1

Beleza, aqui o enunciado diz que na caverna rola a reação
H2S(g) + 2,O2(g) ;longrightarrow; H2SO4(l)
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 ( ) pra cada substância.
- As entropias padrão ( ) de cada substância.
- As fórmulas de e .

Passo 2

Calcular De=ntesnu,De.
Teoria rápida: a entalpia de reação é
De
Onde De é coeficiente estequiométrico.
Aqui:
Substituindo os valores (em kJ/mol):
Ou seja, a reação libera 793,36 kJ por mol (é fortemente exotérmica).

Passo 3

Calcular De=ntesnu,S^circ .
Teoria: a variação de entropia padrão é
De
Então:
De
Substituindo (em J/K·mol):
Ou seja, a entropia do sistema cai (variação negativa).

Passo 4

Comparando os dois efeitos:
  • T,De 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).

Resposta

A reação é mais favorecida pela entalpia, pois é fortemente exotérmica ( bem negativo) enquanto a variação de entropia é negativa.

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