Se
de
é adicionado em um recipiente vazio de volume
e o equilíb
rio é atingido a 4000 K , uma pressão de
se estabelece no sistema. Determine
e
nesse caso. (R: 2,
)
rio é atingido a 4000 K , uma pressão de
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem 0,1500 mol de
adicionados num recipiente de 32,80 litros a uma temperatura de 4000 K. No equilíbrio, a pressão no sistema é de 2,175 atm. Nosso objetivo aqui é determinar duas coisas: a constante de equilíbrio
e a variação de energia livre padrão
. Para isso, vamos precisar usar a Lei dos Gases Ideais e as relações entre
e
.
Passo 2
Primeiro, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é
, onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é o número de mols, -
é a constante dos gases ( ), -
é a temperatura em Kelvin.
Vamos rearranjar a equação para resolver para a pressão
:
Passo 3
Agora, vamos calcular a pressão teórica usando os valores fornecidos:
Mas, no equilíbrio, a pressão observada é de 2,175 atm. Isso significa que parte do
reagiu até atingir o equilíbrio. A constante de equilíbrio
pode ser determinada comparando as pressões no equilíbrio.
Passo 4
A relação entre
e as pressões parciais em equilíbrio depende da reação química envolvida. Supondo que a reação seja a dissociação de
em átomos de oxigênio:
A expressão para
seria:
Assumindo que a pressão total no equilíbrio é de 2,175 atm e usando a pressão teórica calculada anteriormente, podemos estimar
. Após os cálculos, obtemos:
Passo 5
Agora, para encontrar a variação de energia livre padrão
, usamos a relação:
Substituindo os valores: