Problema 3C.19

A entropia padrão molar tende a aumentar com a massa molar, com a complexidade estrutural e com o número de modos de movimento acessíveis às partículas. Em substâncias condensadas, a organização estrutural também é importante: sólidos mais ordenados tendem a ter menor entropia do que sólidos menos ordenados ou constituídos por unidades moleculares maiores.

O $\ce{HF(g)}$ é uma molécula diatômica e, portanto, apresenta menor complexidade estrutural e menor número de modos de movimento. O $\ce{NH3(g)}$ é uma molécula poliatômica, com maior número de microestados acessíveis. Já o $\ce{NH2OH(g)}$ é ainda mais complexo e mais pesado. Portanto, $$\ce{HF(g)} < \ce{NH3(g)} < \ce{NH2OH(g)}$$

Na fase líquida, moléculas mais complexas e mais pesadas tendem a apresentar maior entropia molar. Assim, o $\ce{H2O2(l)}$ tem entropia maior que a água líquida, e o $\ce{Br2(l)}$, por ser muito mais pesado, apresenta entropia ainda maior. Logo, $$\ce{H2O(l)} < \ce{H2O2(l)} < \ce{Br2(l)}$$

Entre espécies gasosas, a entropia padrão molar tende a aumentar com a massa molar. Assim, $\ce{Br2(g)}$ deve ter entropia maior que $\ce{Cl2(g)}$, e não menor. Além disso, $\ce{Xe(g)}$ deve ter entropia maior que $\ce{Kr(g)}$. Portanto, a ordem proposta está incorreta.

O diamante possui estrutura cristalina tridimensional muito rígida e ordenada, o que o torna menos entrópico que o grafite. Em seguida, a tendência geral acompanha o aumento da complexidade estrutural e do tamanho das unidades presentes no sólido. Assim, $$\text{diamante} < \text{grafite} < \ce{P4(s)} < \ce{S8(s)} < \ce{C60(s)}$$