Para a reação
. Usando este valor e outros dados tabelados, calcule o valor de
para o
.
Passo 1
O enunciado dá a reação
e informa que o potencial de Gibbs da reação padrão é
.
A tarefa é calcular o valor de para o
, usando esse
e valores tabelados (para
e
).
A tarefa é calcular o valor de
Informações fornecidas:
-
(para a reação acima).
O que se pede:
- Determinar
em kJ·mol .
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (explicadinho): para uma reação química qualquer, o potencial de Gibbs padrão da reação
é a soma ponderada dos potenciais de formação padrão
dos produtos menos a soma ponderada dos
dos reagentes. Em notação:
onde
são os coeficientes estequiométricos (positivos para produtos, negativos para reagentes quando se escreve a soma única).
Explicando cada termo:
-
é o potencial de Gibbs padrão da reação (kJ·mol ). -
de uma substância é a energia livre de formação padrão daquela substância a (usualmente) a partir dos elementos em seu estado padrão. - Somamos os
dos produtos e subtraímos os dos reagentes.
Passo 3
Aplicando a fórmula à reação dada: os coeficientes estequiométricos são todos 1, então
Queremos isolar
. Rearranjando:
Explicando: isso vem direto da equação acima — basta passar o termo
para o lado direito trocando o sinal.
Passo 4
Agora precisamos dos valores tabelados. Vou usar valores padrão (298,15 K) comumente encontrados em tabelas termodinâmicas (NIST/JANAF ou tabelas didáticas). Os valores escolhidos são:
-
. (valor tabelado padrão para .) -
. (valor tabelado típico para ; pode variar ligeiramente entre tabelas, mas este é um valor de referência frequentemente usado.)
Observação importante: se tiver outra tabela em mãos (por exemplo a da sua apostila), substitua o valor de
pelo valor dela e refaça a conta — o procedimento é o mesmo.
Passo 5
Substituindo os números na fórmula:
Façamos as somas passo a passo (para não se perder na prova):
Primeiro some os dois termos negativos:
Primeiro some os dois termos negativos:
Agora subtraia
:
Arredondando de acordo com os algarismos significativos dos dados fornecidos (o
tem uma casa decimal), fica razoável apresentar com uma casa decimal:
Passo 6
Interpretação curta e encorajamento: o valor negativo grande significa que a formação do
a partir dos elementos é fortemente espontânea em condições padrão. Se na prova aparecer uma tabela com valores ligeiramente diferentes para
do
, basta repetir o cálculo trocando somente esse número — o método não muda. Vai dar certo, respira e copia a fórmula certinha que você passa.