QUESTÃO 01. Considere a reaçåo ocorrendo a . Nesta temperatura, calcular a variaçîo da entropia do sistema. (0,5 ponto).
Dados a .
Substância
186,26 35,31
194,20 84,1
186,91 29,1
223,07 33,91

Passo 1

O enunciado dá a reação
CH4(0) + 3,Cl2(0) longrightarrow CHCl3(0) + 3,HCl(0)
ocorrendo a 50^circC, isto é, a T2 = 323 K. Precisamos calcular a variação de entropia do sistema De<a Srm sys(T2). Para isso usamos a relação de temperatura para entropia em gases ideais com Cp constante:
De<a S(T2) = De<a S^circ(T1) + sumi nui,Cp,i,ln!gl(T2T1gr)
onde T1=298 K e De<a S^circ(T1) é a variação de entropia padrão a 25^circC.

Passo 2

Calcular De<a S^circ(298 K) a partir dos valores tabelados:
De<a S^circ(298) = sumrm prod Si^circ - sumrm reac Si^circ
Produtos:
S^circ(CHCl3) + 3,S^circ(HCl) =194,20 +3times186,91 =194,20 +560,73 =754,93 J/K
Reagentes:
S^circ(CH4) + 3,S^circ(Cl2) =186,26 +3times223,07 =186,26 +669,21 =855,47 J/K
Logo
De<a S^circ(298) =754,93 -855,47 =-100,54 J/K

Passo 3

Determinar a soma de Cp dos produtos e dos reagentes:
Produtos:
Cp,rm prod = Cp(CHCl3) +3,Cp(HCl) =84,1 +3times29,1 =84,1 +87,3 =171,4 J/K
Reagentes:
Cp,rm reac = Cp(CH4) +3,Cp(Cl2) =35,31 +3times33,91 =35,31 +101,73 =137,04 J/K
E assim a diferença:
De<a Cp = Cp,rm prod - Cp,rm reac =171,4 -137,04 =34,36 J/K

Passo 4

Calcular o termo de correção térmica
De<a Srm cor =De<a Cp ,ln!l(T2T1r) =34,36;ln!l(323298r)
Primeiro o logaritmo:
ln!l(323298r) =ln(1,08456)approx0,08109
Logo
De<a Srm cor =34,36times0,08109 approx2,79 J/K

Passo 5

Somando tudo para obter De<a S(T2):
De<a S(323 K) =De<a S^circ(298) + De<a Srm cor =-100,54 +2,79 =-97,75 J/K

Resposta

De<a Srm sistemal(323 Kr)approx -97,8 J,K^-1

Exercícios relacionados