ITA 2021 (2ª fase) — Questão 8

Considere a reação de oxirredução não balanceada de um mol de sulfato de chumbo com ácido hipocloroso, a 25 °C.

$\mathrm{1PbSO_4(s) + HOCl(aq) \rightarrow Cl_2(g) + PbO_2(s) + HSO_4^-(aq) + H^+(aq)}$

Para esta reação, a variação de entalpia padrão é $\Delta H_r^\circ = +19{,}9\ \mathrm{kJ}$. Sabe-se que o potencial de eletrodo padrão da espécie que sofre oxidação é $+1{,}63\ \mathrm{V}$ e o da espécie que sofre redução é $+1{,}61\ \mathrm{V}$.

a) Escreva as semirreações, a reação global balanceada e o potencial padrão da reação global.

b) Determine a variação de energia interna da reação ($\Delta U_r^\circ$), considerando comportamento ideal das espécies.

c) Justifique termodinamicamente a diferença entre os valores de $\Delta H_r^\circ$ e $\Delta U_r^\circ$ para a reação acima.