Calcule a constante de equilíbrio da reaçāo CO(g)+H2(g) <=ftharpoons H2 CO(g). Para isso saiba que, para a produção de metanal líquido (formaldeído, H2 CO(l) ), De. mol^-1 a 298 K e que a pressāo de vapor do metanal é 1500 Torr nessa temperatura.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química:
CO(g) + H2(g) <=ftharpoons H2CO(g)
Queremos calcular a constante de equilíbrio dessa reação. Para isso, vamos precisar usar conceitos de termodinâmica, especialmente a relação entre a variação da energia livre de Gibbs ( De) e a constante de equilíbrio ( K). Além disso, sabemos que a pressão de vapor do metanal líquido ( H2CO(l)) é 1500 Torr a 298 K, o que vai nos ajudar a relacionar as formas líquida e gasosa do metanal.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a variação da energia livre de Gibbs padrão ( De) está relacionada à constante de equilíbrio pela seguinte fórmula:
De
Onde:
  • R é a constante dos gases (8,314 J/mol·K)
  • T é a temperatura em Kelvin
  • K é a constante de equilíbrio que queremos encontrar
Rearranjando a fórmula para resolver K, temos:
K = e^-De

Passo 3

Antes de calcular, precisamos ter as unidades consistentes. A De está em kJ/mol, então vamos converter para J/mol:
De
A temperatura T já está em Kelvin: 298 K.

Passo 4

Vamos agora substituir os valores na fórmula:
K = e^-29950 , J/mol / (8,314 , J/mol·K times 298 , K)
Primeiro, calculamos o denominador:
8,314 times 298 = 2477,572 , J/mol

Passo 5

Agora, dividimos De pelo denominador:
-29950 / 2477,572 approx -12,09
Então:
K = e^-12,09

Passo 6

Calculando o valor de e^-12,09:
K approx 5,6 times 10^-6

Resposta

A constante de equilíbrio da reação é aproximadamente 5,6 times 10^-6.

Exercícios relacionados