Para resolver esta questão de cinética química e termodinâmica, vamos focar na fórmula que relaciona a energia livre de Gibbs (∆G) com a entalpia (∆H) e a entropia (∆S):

∆G = ∆H - T∆S

onde:
∆G é a variação da energia livre de Gibbs;
∆H é a variação da entalpia (em Joules);
T é a temperatura em Kelvin;
∆S é a variação da entropia (em Joules por Kelvin).

Vamos agora calcular ∆G utilizando os dados fornecidos:

• ∆H = -41,2 kJ (convertendo para Joules: -41,2 x 10³ J)
• ∆S = -42,0 J/K.mol
• T = 298 K

Substituindo na fórmula:

∆G = (-41,2 x 10³ J) - (298 K x -42,0 J/K.mol)

Calculamos a segunda parte da equação:

T∆S = 298 K x -42,0 J/K.mol = -12,516 J

Então substituímos na equação de Gibbs:

∆G = -41,2 x 10³ J + 12,516 J = -28,684 J

Arredondando para se alinhar com as alternativas, obtemos aproximadamente:

∆G ≈ -2,87 x 10⁴ J

Justificativa da Alternativa Correta:

A alternativa correta é a Letra D (-2,87 x 10⁴ J), pois corresponde ao valor calculado para a energia livre de Gibbs. Isso indica que a reação é espontânea sob as condições dadas, já que ∆G é negativo.

Análise das Alternativas Incorretas:

• A - -1,43 x 10³: Este valor está incorreto porque ∆G deve ser calculado considerando a contribuição da entropia corretamente. O cálculo aqui não considera corretamente o impacto de T∆S.
• B - +2,87 x 10⁴: Este valor está positivo, o que indicaria uma reação não espontânea, contrária ao que é esperado com a entalpia e entropia fornecidas.
• C - +1,43 x 10³: Similar à alternativa B, esta também sugere uma reação não espontânea e o cálculo está incorreto.

Para interpretar questões como esta, é essencial lembrar de converter unidades quando necessário (kJ para J, por exemplo), além de aplicar a fórmula correta de forma cuidadosa.

Gostou do comentário? Deixe sua avaliação aqui embaixo!