Gabarito disponível
Considere a célula eletroquímica abaixo:
Pt(s)|H₂(g)|HCl(aq)||Hg₂Cl₂(s)|Hg(l)
Admita, ainda, a reação a seguir:
Hg₂Cl₂(s) + H₂(g) → 2Hg(l) + 2HCl(aq)
O potencial-padrão da célula acima a 294,5 K é +0,2678 V e a 302,5 K é +0,2638 V. Considere que tanto a entalpia, quanto a entropia de reação mudam muito pouco para variações de temperatura não muito amplas. A constante de Faraday é 96500 C.mol⁻¹. A entropia-padrão da reação acima, a 298,15 K, em J.(K.mol)⁻¹, será aproximadamente:
Pt(s)|H₂(g)|HCl(aq)||Hg₂Cl₂(s)|Hg(l)
Admita, ainda, a reação a seguir:
Hg₂Cl₂(s) + H₂(g) → 2Hg(l) + 2HCl(aq)
O potencial-padrão da célula acima a 294,5 K é +0,2678 V e a 302,5 K é +0,2638 V. Considere que tanto a entalpia, quanto a entropia de reação mudam muito pouco para variações de temperatura não muito amplas. A constante de Faraday é 96500 C.mol⁻¹. A entropia-padrão da reação acima, a 298,15 K, em J.(K.mol)⁻¹, será aproximadamente:
Resolução comentada
Entropia de reação pela variação do potencial com a temperatura.
ΔS = nF(dE/dT). dE/dT = (0,2638 − 0,2678)/(302,5 − 294,5) = −0,0005 V/K. Com n = 2, ΔS = 2 × 96500 × (−0,0005) = −96,5 J/(K·mol).
Análise das alternativas
A, B, C e E) Erradas: resultam de erro na derivada, em n ou na escala de temperatura.
Referência: Eletroquímica e termodinâmica: (∂E/∂T)p = ΔS/nF
Resolução comentada do VaiConcursos.