Problema 3C.46

De acordo com a terceira lei da termodinâmica, a entropia de um cristal perfeito em $\pu{0 K}$ é nula. Para isso, o sólido deve apresentar arranjo único e perfeitamente ordenado, sem desordem orientacional ou posicional. Assim, moléculas simétricas podem formar cristais com entropia nula em $\pu{0 K}$, enquanto moléculas assimétricas podem manter desordem residual mesmo no zero absoluto.

A molécula $\ce{Cl2}$ é simétrica, pois os dois átomos são idênticos. Portanto, no cristal perfeito não há ambiguidade de orientação molecular, e a entropia em $\pu{0 K}$ pode ser nula.

A molécula $\ce{NO}$ é assimétrica. Em um cristal, ela pode apresentar mais de uma orientação possível, como $\ce{N-O}$ ou $\ce{O-N}$, o que gera desordem residual. Portanto, sua entropia em $\pu{0 K}$ não precisa ser nula.

A molécula $\ce{CO2}$ é linear e simétrica. Assim, no cristal perfeito não há desordem orientacional associada à molécula, e a entropia pode ser nula em $\pu{0 K}$.

A molécula $\ce{N2O}$ é linear, mas assimétrica. Assim, podem existir orientações diferentes, como $\ce{N-N-O}$ e $\ce{O-N-N}$, o que produz desordem residual no sólido cristalino. Portanto, sua entropia em $\pu{0 K}$ não precisa ser nula.