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Sobre o tema

A termodinâmica eletroquímica relaciona a variação da energia livre de Gibbs com o potencial de uma célula galvânica. O potencial padrão de uma célula varia com a temperatura, e essa dependência permite calcular a entropia padrão da reação, usando a equação de Gibbs-Helmholtz. No problema, são fornecidos potenciais em duas temperaturas próximas, permitindo estimar a derivada do potencial em relação à temperatura e, assim, obter a entropia da reação. A constante de Faraday converte o potencial elétrico em energia molar. Esse conceito é essencial em disciplinas como físico-química e é aplicado em projetos de baterias e pilhas.

Tópicos relacionados

  • Termodinâmica de células eletroquímicas
  • Equação de Gibbs-Helmholtz
  • Cálculo de entropia a partir do potencial
  • Potencial padrão e variação com temperatura
  • Constante de Faraday e energia molar

Enunciado

: 0,25

Considere a c�lula eletroqu�mica abaixo:

P t(s)|H2(g)|HCl(aq)||Hg2Cl2(s)|Hg(l)

Admita, ainda, a rea��o a seguir:

Hg2Cl2(s) + H2(g) 2Hg(l) + 2HCl(aq)

O potencial-padr�o da c�lula acima a 294,5 K � +0,2678 V e a 302,5 K � +0,2638 V. Considere
que tanto a entalpia, quanto a entropia de rea��o mudam muito pouco para varia��es de tempe-
ratura n�o muito amplas. A constante de Faraday � 96500 C.mol-1. A entropia-padr�o da rea��o
acima, a 298,15 K, em J.(K.mol)-1, ser� aproximadamente:

(A) -2,60 (B) -48,20 (C) -12,90 (D) -96,50 (E) -87,90

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Perguntas frequentes

Como calcular a entropia de uma reação a partir do potencial de célula?

A entropia da reação é obtida pela relação ΔS = nF (∂E/∂T)_p, onde n é o número de elétrons, F a constante de Faraday e (∂E/∂T)_p a derivada do potencial padrão em relação à temperatura a pressão constante.

Qual a importância da equação de Gibbs-Helmholtz em eletroquímica?

Ela relaciona a energia livre de Gibbs (ΔG) com a entalpia (ΔH) e a entropia (ΔS), permitindo prever a espontaneidade da reação e calcular propriedades termodinâmicas a partir de medidas de potencial.

Por que o potencial padrão da célula varia com a temperatura?

Porque a entropia da reação é diferente de zero, fazendo com que a energia livre de Gibbs (ΔG = -nFE) dependa da temperatura, conforme a relação ΔG = ΔH - TΔS.