Question

O óxido de cálcio pode ser obtido a partir da combustão do cálcio metálico de acordo com a equação:Ca(s) + 1/2O2(g) → CaO(s)Considere que a formação do óxido de cálcio é espontânea e que, para a reação acima, ΔHo = –800 kJ mol–1 e ΔSo = –240 J K–1mol–1. Determine o valor da temperatura, em Kelvin, para que essa reação deixe de ser espontânea. 4 pontos a) 555,55 K b) 222,22 K c) 111,11 K d) 333,33 K e) 444,44 K

Answer 1

Letra d).

Explicação:

Dados do exercício:

T = ?

ΔHo = –800 kJ mol–1

ΔSo = –2400 J K–1mol–1

1o passo: converter a unidade em J para KJ do ΔS para igualar com a unidade do ΔHo.

Para tal, basta dividir o valor fornecido por 1000:

ΔSo = – 2400

        1000

ΔSo = – 2,40 J K–1mol–1

2o Passo: determinação da fórmula para a energia livre de Gibbs.

A fórmula para cálculo da energia livre de Gibbs utiliza a variação da entropia, a variação da entalpia e a temperatura.

ΔG = ΔH – T.ΔS

Porém, para que a reação não seja espontânea, o ΔG deve ser maior que zero.

ΔG > 0

logo,

ΔH – T.ΔS > 0

3o Passo: substituir os valores fornecidos pelo exercício na expressão para cálculo da energia de livre de Gibbs.

ΔH - T.ΔS > 0

-800 - T.(-2,40) > 0

-800 - 2,40.T > 0

2,4.T > 800

T > 800  

  2,4

T > 333,33 K