fisico quimcia

Prévia do material em texto

1 -Determine ∆Greação (298,15K) para a seguinte reação química usando dois métodos:
a) utilize a relação matemática de energia livre de Gibbs, ∆H e ∆S;
b) utilize a relação entre ∆G de produtos menos ∆G de reagentes (buscar os ∆Gformação em tabelas nos livros). 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) 
Assuma condições-padrão. 
DeltaG = DeltaH - T.DeltaS
2H2 + O2 > 2H2O(l)
H° H2 = 0
H° O2 = 0
H° H2O = - 286 kj/mol
Delta H = H°p - H°r
Delta H = 2.(-286 kj/ mol)
Delta H = - 572 kj
S° H2 =130,7 J/K
S° O2 = 205,1 J/K
S° H2O = 69,95 J/K
DeltaS = S°p - S°r
DeltaS = 2.(69,95) - ((2.130,7) + (205,1))
DeltaS = - 326,6 J/K
DeltaG = DeltaH - TDeltaS
DeltaG = - 572 kj - (298,15K).(-0,3266 kj / K) 
DeltaG = - 474,6 kj 
b) 
G° H2 = 0
G° O2 = 0
G° H2O = - 237,2 kj
DeltaG = G°p - G°r
DeltaG = 2.(-237,2) - 0
DeltaG = - 474,4 kj
2- Calcule ∆Greação entre gás nitrogênio e gás hidrogênio, produzindo amônia gasosa a 298 K a partir dos valores de ∆H e ∆S (buscar no livro texto). A reação será espontânea?
Resposta: -32,84 kJ
3- Determine a energia de Gibbs padrão da reação de combustão do monóxido de carbono a 25oC.
R: Sob condições padrão — ∆Go sistema = ∆Ho sistema - T∆So sistema
Cálculo de ∆Go reação 
Combustão do acetileno 
C2H2(g) + 5/2 O2(g) → 2 CO2(g) + H2O(g) 
Use entalpias de formação para calcular 
∆Ho reação = -1238 kJ 
Use entalpias molares padrão para calcular 
∆So reação = -97,4 J/K ou -0,0974 kJ/K 
∆Go reação = -1238 kJ - (298 K)(-0,0974 J/K) = -1209 kJ 
A reação é produto-favorecida apesar do ∆So reação negativo. 
A reação é “movida a entalpia
4- (UFRN) Num teste químico simples, pode-se identificar a presença de uréia nos fertilizantes. A uréia sólida reage a quente com o hidróxido de sódio, liberando gás amônia (reconhecível pelo cheiro característico), como mostra a reação: 
CO(NH2)2(s) + 2NaOH(s) Na2CO3(s) + 2NH3(g). 
Considerando essas informações e as da tabela abaixo, calcule a variação da energia livre (ΔG°) da reação.
Para a reação, nas condições do ambiente (25 °C e 1,0 atm), a variação de entalpia é ΔH° = -50,6 kJ por mol de uréia. Nessa reação, a desordem das partículas aumenta ou diminui? Justifique, com base nos cálculos necessários.
a) Com base na tabela... 
como a variação de energia livre (∆Gº) é representado pela variação do ∆Gº do Produto menos a variação do ∆Gº do reagente, então fica na fórmula: 
∆Gº = ∆Gºfinal - ∆Gºinicial 
∆Gº = Na2CO3(s) + (2)NH3 - [ CO(NH2)2 + 2NaOH] 
∆Gº = [ -1047,9 + 2 (-16,7)] - [-203,8 + 2( -1266,8)] 
∆Gº = ( -1047,9 -33,4 ) - (-203,8 -2533,6) 
∆Gº = -1081,3 - (- 2737,4) 
∆Gº = -1081,3 +2737,4 
∆Gº = +1656,1 
b) temperatura, tem que ser transformada em Kelvin... então fica: 
T = 273 + 25 = 298 K 
para descobrir a desordem das partículas há uma fórmula -> ∆G = ∆H - T∆S 
como ∆G = +1656,1 
∆H = - 50,6 
T = 298 
é só substituir na fórmula... 
+1656,1 = - 50,6 -289∆S 
+1656,1 + 50,6 = -289∆S 
-289∆S = +1706,7 
∆S = - 5,7 (aproximadamente) 
como ∆S<0 = diminui a entropia (desordem) 
portanto a desordem da partícula diminui, pois seu ∆S = -5,7
ΔS < 0, logo ocorre uma diminuição de entropia, ou seja, de desordem no sistema.
5 – Calcule a variação de entropia padrão para a seguinte reação, 
2 Ag2O(s) → 4 Ag(s) + O2 (g) 
S dado °[ Ag 2O ] = 121.3 J/K·mol, S °[ Ag(s) ] = 42.6 J/K·mol, e S °[ O2 (g) ] = 205.1 J/K·mol.
Resposta: d) +132.9 J/K
6- A entropia padrão de formação de CCl4(l) é –235.48 J/K·mol. Calcule a entropia molar padrão de CCl4(l) S dado °[ C(s) ] = 5.74 J/K·mol e S °[ cl 2 (g) ] = 223.07 J/K·mol.
 a) –687.36 J/K b) +6.67 J/K c) +216.40 J/K d) +465.02 J/K e) +687.36 J/K 
Resposta: c
12- 
Acima de que temperatura você esperaria que uma reação se tornasse espontânea se Δ H = +322 kJ e Δ S = +531 J/K? 
a) 171 K b) 209 K c) 606 K d) 
A reação será espontânea a qualquer temperatura. e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura. 
Resposta: c