A variação de entalpia no processo:
é
e a constante de equilibrio
, ambos a
. Calcular a variaçäo de entropia, na mesma temperatura, quando o carvão é queimado em oxigênio a uma pressão de 1 atm , para dar monóxido de carbono, com uma pressão de 100 torr.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde 2 moléculas de carbono sólido reagem com oxigênio gasoso para formar 2 moléculas de monóxido de carbono gasoso:
Nos foi dado que a variação de entalpia (
Passo 2
Vamos usar a relação entre a variação de energia livre de Gibbs (
), entalpia (
) e entropia (
), que é dada por:
Em equilíbrio químico, a
Portanto, podemos rearranjar para encontrar:
Passo 3
Porém, para relacionar a entropia com a constante de equilíbrio
, usamos a equação da energia livre de Gibbs em termos de
:
E sabemos que:
Igualando as duas expressões:
Rearranjando para encontrar
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores conhecidos na equação. Primeiro, convertemos todas as unidades para que estejam consistentes:
-
- Temperatura:
- Constante dos gases:
Passo 5
Calculamos
:
Passo 6
Substituímos na fórmula da entropia:
Primeiro calculamos o segundo termo:
Então:
Resposta
A variação de entropia (
) é aproximadamente
.