Uma amostra de 2 mol\pu{2 mol} de amônia é formada a partir dos gases nitrogênio e hidrogênio em 298 K\pu{298 K}.

Nessas condições, a entalpia de formação da amônia é −46,1 kJ ⋅ mol−1.\pu{-46,1 kJ.mol-1}.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da variação de entropia da vizinhança devido à reação.

Gabarito
Gabarito

A formação da amônia é exotérmica, isto é, o sistema libera calor para a vizinhança. Portanto, a variação de entropia da vizinhança é positiva e pode ser calculada por ΔSviz=−ΔHsistT \Delta S_\text{viz} = -\dfrac{\Delta H_\text{sist}}{T}

Etapa 1.Escreva a reação de formação da amônia.

A reação de formação de 2 mol\pu{2 mol} de amônia é NX2(g)+3 HX2(g)→2 NHX3(g) \ce{ N2(g) + 3 H2(g) -> 2 NH3(g) }

Etapa 2.Calcule a variação de entropia da vizinhança devido à reação.

A variação de entalpia do sistema para a formação de 2 mol\pu{2 mol} de amônia é ΔHsist=(2 mol)(−46,1 kJmol)=−92,2 kJ \Delta H_\text{sist} = (\pu{2 mol})(\pu{-46,1 kJ//mol}) = \pu{-92,2 kJ} Logo, ΔSviz=−ΔHsistT=−−92200 J298 K=+309 J ⋅ K−1 \Delta S_\text{viz} = -\dfrac{\Delta H_\text{sist}}{T} = -\dfrac{\pu{-92200 J}}{\pu{298 K}} = \boxed{\pu{+309 J.K-1}}