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quimica 3

A segunda lei da termodinâmica nos ajuda a determinar se um processo será ou não espontâneo e como usar da energia livre de Gibbs para prever se uma reação será espontânea ou não. Para isso, utiliza-se as seguintes relações.
 
 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2019. 
 
Observe a seguinte reação química:
 
SO 2 + 1/2O 2 à  SO 3 
 
Considerando que para essa reação ΔH = -120000 J/mol e ΔS= -150 J/mol.k, é correto afirmar que:

   

A reação é espontânea a T igual a 800K.

   

A reação não é espontânea a T igual a 300K.

   

A reação é espontânea a T igual a 500K.

   

A reação não acontece em nenhuma temperatura.

   

A reação está em equilíbrio a T igual a 100K.

💡 3 Respostas

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Wellington Freitas

Resposta Correta:

 

A reação é espontânea a T igual a 500K.

Feedback da resposta:

Para resolver a esta questão é necessário substituir os valores fornecidos nos texto e determinar o sinal de   , assim é possível afirmar se a reação é espontânea, não espontânea ou se está em equilíbrio. Observe:
A energia livre de gibbs é representada pela seguinte relação:
ΔG​=ΔH​−TΔS
Substituindo os valores de ​ ΔH = -120 kJ/mol e ΔS= -150kJ/mol.k, temos:
 

Assim, para T igual a 500K.



  

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Andre Smaira

Como o \(\Delta H\)e o ΔS são negativos, a reação não poderá ser espontânea para todas as temperaturas pois em alguns valores o \({\rm T}\)tornará o \(\Delta G\)positivo; assim para saber em qual temperatura a reação é espontânea, é necessário saber quando o \(\Delta G\)é negativo.

O primeiro passo é descobrir a temperatura em que \(\Delta G = 0\)


\[\eqalign{ & T = \dfrac{{\Delta H}}{{\Delta S}} \cr & T = \dfrac{{ - 120\dfrac{{kJ}}{{mol}}}}{{ - 0,15\dfrac{{kJ}}{{mol.K}}}} \cr & T = 800K }\]

Quando \(T = 800K\)o \(\Delta G = 0\) e a reação está em equilíbrio.

Quando \(T < 800K\)a reação é espontânea.

Portanto, a alternativa certa é “ A reação é espontânea a T igual a 500K ”.

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Anna duedt

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