Questão 10. Considere a reação:
Ag^+(aq)+Cl^-(aq) AgCl(s)
E os seguintes dados termodinâmicos:
Substance l|c|c Substance & $De em^circ C
105.90 73.93
-167.2 56.5
-127.0 96.11
Determine a temperatura ( ) em que a reação é não-espontânea, em condições padrão.
c) 432

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você me enviou um exercício de química envolvendo termodinâmica. A gente vai trabalhar com a reação:
Ag^+(aq) + Cl^-(aq) AgCl(s)
O que precisamos descobrir é a temperatura em que essa reação deixa de ser espontânea nas condições padrão. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de entalpia ( De) e entropia ( S), além da equação da energia livre de Gibbs.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa uma reação ser “não-espontânea”. Isso quer dizer que a reação não ocorre naturalmente nessas condições. Para determinar isso, usamos a equação da energia livre de Gibbs:
De
Onde:
  • De é a energia livre de Gibbs.
  • De é a variação de entalpia.
  • T é a temperatura em Kelvin.
  • De é a variação de entropia.
Quando De 0, a reação é não-espontânea.

Passo 3

Vamos calcular De e De para a reação dada. Usamos os dados fornecidos:
Variação de Entalpia ( De):
Deçã
Deçã
Variação de Entropia ( De):
Deçã
Deçã

Passo 4

Agora, vamos usar a equação da energia livre de Gibbs para encontrar a temperatura onde De, ou seja, o ponto de equilíbrio:
0 = De
T = De
Mas precisamos garantir que as unidades estejam compatíveis. Vamos converter De para J/mol:
De
Agora, substituímos os valores na equação:
T = -65700-34.32 approx 1913 , K

Passo 5

Como a questão pede a temperatura em graus Celsius ( ^circC), vamos converter Kelvin para Celsius:
T(°C) = T(K) - 273.15
T(°C) = 1913 - 273.15 approx 1639.85 , ^circC
No entanto, o valor que você mencionou (432°C) sugere que poderia haver uma interpretação diferente ou possivelmente uma revisão nos dados fornecidos. Certifique-se de verificar os valores de De e S^circ para garantir que não haja erros.

Resposta

A temperatura em que a reação deixa de ser espontânea nas condições padrão é aproximadamente 1640 °C.

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