Calcule a constante de equilíbrio, em 25^circ C, de cada uma das seguintes reações a partir dos dados do Apêndice 2A: a oxidação do monóxido de carbono:
2 CO(g)+O2(g) <=ftharpoons 2 CO2(g)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para calcular a constante de equilíbrio da reação de oxidação do monóxido de carbono em 25°C. A reação é:
2 CO(g) + O2(g) <=ftharpoons 2 CO2(g)
Vamos precisar dos dados termodinâmicos (como a energia de Gibbs) que estão no Apêndice 2A para resolver isso. Vamos usar a teoria de equilíbrio químico e as relações entre a energia livre de Gibbs e a constante de equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender como a constante de equilíbrio (K) está relacionada à variação da energia livre padrão da reação (ΔG°). A fórmula que liga essas duas coisas é:
De
Onde:
  • é a variação da energia livre padrão da reação.
  • é a constante dos gases (8,314 J/mol·K).
  • é a temperatura em Kelvin.
  • é a constante de equilíbrio que queremos encontrar.

Passo 3

Agora, vamos calcular a variação da energia livre padrão da reação ( De=ntes) ). Para isso, usamos as energias livres de formação ( De) dos reagentes e produtos:
Aplicando à nossa reação:

Passo 4

Com os valores de De de cada substância (que estão no Apêndice 2A), substituímos na equação acima para encontrar .
Por exemplo, suponha que:
  • (porque é um elemento na forma padrão)
Então:

Passo 5

Agora que temos De, usamos a primeira fórmula para encontrar K:
K = e^--514400 , J/mol8,314 , J/mol·K times 298 , K = e^207,8
Convertendo a temperatura para Kelvin:
Substituindo os valores:

Resposta

A constante de equilíbrio para a oxidação do monóxido de carbono em 25°C é aproximadamente , o que indica uma forte tendência dos reagentes em se transformar em produtos nessa reação.

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