Calcule o trabalho máximo diferente de expansão que se pode obter, por mol, numa pilha a combustível em que a reação é a combustão do propano:
a 298 K . Procure os dados de
nos livros se necessário.
Resposta:
Resposta:
Passo 1
Então, a gente vai resolver um exercício de termodinâmica química. O enunciado pede para calcular o trabalho máximo, diferente do trabalho de expansão, que se pode obter por mol numa pilha a combustível onde ocorre a combustão do propano (
) a 298 K. Para isso, vamos precisar usar a variação da energia livre de Gibbs
das substâncias envolvidas na reação.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a energia livre de Gibbs (
). Ela nos diz a quantidade de energia disponível para realizar trabalho em uma reação química a temperatura e pressão constantes. Se a
for negativa, a reação libera energia que pode ser usada como trabalho.
Passo 3
A reação de combustão do propano é dada por:
Vamos calcular a variação da energia livre de Gibbs padrão (
) dessa reação usando a fórmula:
Passo 4
Agora, precisamos dos valores de
de formação (
) para cada substância na reação. Esses valores geralmente estão tabelados:
-
-
(elemento na forma padrão) -
-
Passo 5
Vamos aplicar esses valores na fórmula da
:
Primeiro calculamos os produtos:
Somando os produtos:
Agora, os reagentes:
Somando os reagentes:
Passo 6
Subtraindo a soma dos reagentes da soma dos produtos:
Esse valor negativo indica que a reação libera energia.
Resposta
O trabalho máximo obtido por mol de propano na reação é
.
Exercícios relacionados
Calcule a energia de Gibbs padrão da reação
a 298 K a partir das entropias e entalpias padrão de formação dadas a seguir.
CO |
|
|
|
---|---|---|---|
|
-110,53 | -238,66 | -484,5 |
|
197,67 | 126,8 | 159,8 |
Normalmente, uma pessoa em repouso aquece as vizinhanças a uma taxa de cerca de 100 W .
Calcule a entropia que essa pessoa gera nas vizinhanças no decorrer de um dia, a .
Calcule a entropia que essa pessoa gera nas vizinhanças no decorrer de um dia, a
Um técnico de laboratório transferiu 10,00 mL de solução de
com concentração 1,80
a um tubo de ensaio, adicionou a esse tudo de ensaio um volume de
de solução de
com concentração 2,30 mol/L, filtrou, separou, secou e pesou o precipitado formado.
Com base nestas informações e considerando 100% de rendimento para reação determine:
a) O reagente limitante.
b) A variação de massa de precipitado considerando a adição de um volume de solução de nitrato de prata igual a 20,00 mL.
c) O volume da solução do reagente em excesso que deveria ter sido usada para que não houvesse excesso de nenhum dos reagentes.
Com base nestas informações e considerando 100% de rendimento para reação determine:
a) O reagente limitante.
b) A variação de massa de precipitado considerando a adição de um volume de solução de nitrato de prata igual a 20,00 mL.
c) O volume da solução do reagente em excesso que deveria ter sido usada para que não houvesse excesso de nenhum dos reagentes.
De acordo com o Princípio de Le Chatelier, o sistema ao ser perturbado tem uma tendência a reestabelecer o equilíbrio. Indique o que ocorrerá com o sistema em cada situação:
a) Adição de ao sistema.
b) Adição de ao sistema.
c) Remoção de do sistema.
d) Diminuição isotérmica do volume do recipiente.
e) Aumento da temperatura.
f) Aumento isotérmico do volume do recipiente.
g) Adição de gás He sem alteração de volume.
a) Adição de
b) Adição de
c) Remoção de
d) Diminuição isotérmica do volume do recipiente.
e) Aumento da temperatura.
f) Aumento isotérmico do volume do recipiente.
g) Adição de gás He sem alteração de volume.