Lista de exercícios energia de gibbs FISICO QUIMICA

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Lista de exercícios como segunda avaliação parcial de físico química 
Nome: Nathália Elias Borges 	 	 	 	 Data: 27/08/2020
Nas questões de múltipla escolha, justifique a alternativa escolhida. 
Obs.: As respostas estão em negrito 
 
1) Suponha que DH° e DS° são independentes da temperatura e use os dados de Hº e Sº para cada participante da reação, tabelados, para calcular o DG° de cada uma das seguintes reações a 80º C. Em que temperatura cada reação se tornará espontânea? 
a) B2O3(S) + 6HF(g) ® 2BF3(g) + 3H2O(l) (R = -98,42 kJmol-1, espontâneo abaixo de 612,9 K) 
R: ∆H= (2.-1137,0) + (3.-285,83) – (-1272,8 + (6.-271,1))
∆H= -2274 – 857,49 +1272,8 – 1626,6
∆H= -232,090 J
-
∆S= (2.254,12+3.69,91) – (53,97+6.173,78)
∆S= 508,24+209,73-53,97+1042,68
∆S= 1706,68 J
-
∆G= -232,090-353,15x1706,68
∆G= -232,090-602714,042
∆G= -602946,13
-
∆G<0
∆H-T∆S<0
-232,090-T1706,68<0
-T<232,090/1706,68
T<-0,136 K
b) CaC2(S) + 2HCl(g) ® CaCl2(aq) + C2H2(l) (R = -283,7 kJmol-1, espontâneo em todas as temperaturas) 
R: ∆H= -795800-1300000+59800-184620
∆H= -2220620 J 
∆S= 104,6+200,94-69,96+2x186,91
∆S= -138,24 J
-
∆G= -2220620-353,15X-138,24
∆G= -2171800,5 KJ/mol 
-
∆H-T∆S<0
-2220620+T138,24<0
T<2220620/138,24
T<16063,5 K
c) C(s, grafite) ® C(s, diamante) (R = 3082 kJmol-1, não é espontâneo em qualquer temperatura) 
R: ∆H= 1,895-0
∆H= 1895 J 
-
∆S= 2,377-5,740
∆S= -3,363 J 
-
∆G= 1895-353,15X-3,363
∆G= 3082,64 J 
-
1895-Tx-3,363<0
T<-1895/3,363
T<-563,48 K 
2) Use as energias livres de Gibbs, tabeladas, para calcular o DG° de cada reação a 25° C. Comente sobre a espontaneidade de cada reação, em condições padrões em 25° C. 
a) 2SO2(g) + O2(g) ® 2SO3(g) (R = -141,74 kJmol-1, espontâneo) 
R: ∆G= 2.(-371,06) – (2.(-300,19) +0)
∆G= -742,12 + 600,38
∆G= -141,74 KJ/mol 
b) CaCO3(S) ® CaO(s) + CO2(g) (R = 130,41 kJmol-1, não espontâneo) 
R: ∆G= (-604,03+(-394,36)) – (-1128,8)
∆G= -998,39+1128,8
∆G= 130,41 KJ/mol 
c) 2C8H18(l) + 25O2(g) ® 16CO2(g) + 18H2O2(l) (R = -10509,9 kJmol-1, espontâneo) 
R: ∆G= (16.(-394,36)+18.(-120,35) – (2x6,4+ 25x0)
∆G= -6309,76-2116,3-12,8
∆G= -8438,86 KJ/mol 
 
3) Calcule o DGº (T = 298,15 K) para a seguinte reação química, que é a hidrogenação do benzeno para formar cicloexano (R = -97,7x103 Jmol-1): 
C6H6(l) + 3H2(g) ® C6H12(l) 
Essa reação é espontânea a temperatura e pressão constantes? (Dados: Hº 
(C6H12(l)) = -157,7 x 103 Jmol-1, Hº (C6H6(l)) = 48,95 x 103 Jmol-1, , Hº (H2(g) ) = 0, Sº (C6H12(l)) = 203,89 Jmol-1K-1, Sº (C6H6(l)) = 172,26 Jmol-1K-1, , Sº (H2(g) ) = 130,68). 
R: ∆H= -157,7x103 – 48,95x103 + 3x0
∆H= -206650 J
-
∆S= 203,89 – 172,26 + (3x130,68)
∆S= 203,89 – 172,26+392,04
∆S= 423,67 J
-
∆G= -206650-298,15x423,67
∆G= -206650-126317,2
∆G= -332967,2 J/mol 
-
∆H-T∆S<0
-206650-T423,67<0
-T<206650/423,67
T<-487,8 K Não é espontâneo em nenhuma temperatura. 
4) Qual a variação de entropia para a fusão de 3,87 mol de bismuto (Bi), no seu ponto de fusão a 271,3 ºC (R = 74,56 JK-1).? Calcule a variação de energia livre de Gibbs (DG) a 260 ºC e 280 ºC (R = 844,64 J e -646,56 J). A entalpia de fusão (DHºf) do Bi sólido é 10,49x103 Jmol-1. 
R: ∆H= 10,49x103 J/mol
n= 3,87 mol
∆Hf= 40596,3 J
∆S= ∆H/T
∆S= 40596,3/544,45
∆S= 74,56 J/K
-
T= 533,15 k
∆G= 40596,3-533,15(74,56)
∆G= 844,63 J
T= 553,15 K 
∆G= 40596,3-553,15(74,56)
∆G= -646,6 J
 
5) Calcule o DGº para a seguinte mudança de estado físico, a 0º C e pressão padrão (Dados: DHfº = 6,01 kJ). 
H2O(s) « H2O(l) 
Repita os cálculos a (a)10ºC e a (b)-10ºC. 
R: ∆S= ∆H/T
∆S= 6010/273,15
∆S= 22,0 J/K
∆G= 6010-273,15(22,0)
∆G= 6010-6009,3
∆G= 0,7 J/mol 
-
a) 283,15 k 
∆S= 6010/283,15
∆S= 21,22 J/K
∆G= 6010-283,15(21,22)
∆G= 6010-6008,4
∆G= 1,6 J/mol 
-
 
 b) 263,15
∆S= 6010/263,15
∆S= 22,84 J/K
∆G= 6010-263,15(22,84)
∆G= 6010-6010,346
∆G= -0,346