Quando a reação
avança
(ou seja, quando
), a energia de Gibbs de reação varia de
. Qual é a energia de Gibbs neste estágio da reação?
Passo 1
Vamos começar resumindo o que a questão nos apresenta. Temos a reação
que avança uma quantidade de
(ou seja,
). A energia de Gibbs de reação,
, é dada como
. Nosso objetivo é encontrar a energia de Gibbs total nesse estágio da reação.
Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de energia de Gibbs e como ela se relaciona com a extensão da reação (
).
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a energia de Gibbs (
). Ela é uma função termodinâmica que nos diz quanta energia está disponível para realizar trabalho em um processo à pressão e temperatura constantes. Quando uma reação química ocorre, a variação da energia de Gibbs (
) indica se a reação é espontânea (
) ou não (
).
Passo 3
A energia de Gibbs de reação por mol,
, nos indica a variação de energia para cada mol da reação que está ocorrendo. No nosso caso,
significa que para cada mol da reação que avança, a energia de Gibbs diminui em
.
Passo 4
A extensão da reação (
) representa a quantidade de reação que ocorreu, em mols. Na questão,
indica que a reação avançou
.
Para encontrar a variação total da energia de Gibbs (
) nesse estágio, usamos a relação:
Passo 5
Agora, basta substituir os valores fornecidos na equação:
Passo 6
Calculando:
Resposta
A energia de Gibbs neste estágio da reação é aproximadamente
.