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ATIVIDADE AVALIATIVA 03 – Parcial P3 1-(1 ponto). As reações químicas em altas temperaturas são espontâneas, qual o motivo? Solução: As reações químicas em altas temperaturas são espontâneas por que quando o ∆G < 0 é espontâneo, e isso de dá quando o T.∆S da fórmula fica maior que o ∆H. Assim, o ∆G é negativo. A espontaneidade de uma transformação está realacionada com a variação de entalpia e energia de organização (T∆S) que dão valor da variação de energia livre (∆G). ∆G = ∆H-T∆S. A altas temperaturas a entalpia dos sistemas aumenta bastante, e o valor de T∆S adquire valor alto e positivo dando ∆G negativo. 2-(1ponto). Considerando-se a transformação isotérmica N2O(g) N2(g) + O2(g) à 25 °C e sabendo-se que a variação de entalpia (∆H) é –19,5 kcal/mol e que a variação de entropia (∆S) é 18 cal/o mol, qual a variação de energia livre (∆G) do sistema? A reação é espontânea? Solução:1 cal ---------- 0,001 kal 18 cal --------- x 1x = 0,018 kal X = 0,018 kcal Dados fornecidos ∆H = -19,5 kcal/mol ∆S = 18 cal/k.mol 0,018 kcal/k.mol T = 25+273 298k ∆G = ∆H – T. ∆S ∆G = -19,5-(298.0,018) ∆G = -24,86 kcal/mol (variação de energia livre) ∆G<0 a reaçao desse sistema é espontânea. 3-(1 ponto). Suponha que para um dado processo o valor de ∆H é 50 kJ, e que o valor de ∆S é 120 JK-1. O processo é espontâneo a 25ºC? E a 150 ºC? Justifique sua resposta. Solução: ∆H = 50 KJ /mol ∆S = 120 J/K mol T1 = 25ºC = 298 k T2 = 150ºC = 423 K ∆G = ∆H - T∆S para T = 298 K. ∆G = (50x10³J / mol) – (298 K x 120 J / Kmol) ∆G = 142.4 J / mol ∆G > 0 ---- não espontânea. ∆G = 50x10³ J/mol – (423 K x 120 J / Kmol) para T = 423 K. ∆G = - 760 J / mol ∆G < 0 ----- espontânea. A uma T = 25ºC (298 K) o processo não é espontâneo, pois T∆S < ∆H, já em T = 150ºC (423 K), T∆S > ∆H o processo é espontânea. 4-(1 ponto). Calcule Kp a 298 K a partir do valor de ∆G padrão, da reação S(s) + 02 (g) SO2 (g) Solução: Kp = ? T = 298 K ∆Gº = ∆Hº - T∆Sº S(s) + 02 (g) SO2 (g) ∆H 0,3 0 -296,8 KJ / mol ∆S 32,6 205,2 248,2 J / mol.k ∆Hº = (produto) – (reagentes) ∆Hº = -296,8 - (0,3 + 0) ∆Hº = -297,1 KJ / mol ∆Sº = (produto) – (reagentes) ∆Sº = 248,2 - (32,6 + 205,2) ∆Sº = 10,4 J / mol.k ∆Gº = -297,1x10³ J / mol – (298 K x 10,4 J / mol.K) ∆Gº = -300 x 199,2 J / mol ∆Gº < 0 ln kp = ln kp = - ln = 121,1 kp = e121,1 kp = 3,92 x 1052 5-(1 ponto). Calcule a variação de energia livre de Gibbs padrão em 298 K da reação Al(s) + Cl2 (g) AlCl3(g) T = 298 K ∆G = ? Al(s) + Cl2 (g) AlCl3(g) ∆H 0 0 - 704,2 KJ / mol ∆S 28,3 223,0 110,7 KJ / mol.K ∆H = - 704,2 – (0+0) ∆H = - 704,2 KJ / mol) ∆S = 110,7 – (28,3 + 223,0) ∆S = -140,6 J / mol.K ∆G = ∆H - T∆S ∆G = -704,2 x 103 J / mol K – (298 K x (-140,6 J / mol.K) ∆G = -66230,2 J / mol ∆G = -6,62 x 105 J / mol ( Química )
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