CO+1 / 2 O2=CO2
Calcule o valor da energia livre em 1873 K.
Dados:
S^circ 298, CO 2=51,07 cal / Kmol;
S^circ 298, Co=47,22 cal / Kmol ;
S^circ 298,02=49,0 cal / Kmol ;
De
De
De
CP, CO 2 cong 10,55+2,16 times 10^-3 T (cal / Kmol) ;
CP, co cong 6,79+0,98 times 10^-3 T (cal / Kmol) ;
CP, 02 cong 7,16+1,0 times 10^-3 T (cal / Kmol)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a energia livre (ΔG) da reação química:
CO + 12 O2 = CO2
a temperatura de 1873 K. Para resolver isso, a gente vai usar conceitos de Termodinâmica, especificamente as relações entre entalpia (ΔH), entropia (ΔS) e energia livre (ΔG). Vamos precisar das propriedades termodinâmicas fornecidas no enunciado, como as entropias padrão, as entalpias padrão, e as capacidades caloríficas ( CP) das substâncias envolvidas.

Passo 2

Primeiro, precisamos calcular a entalpia (ΔH) e a entropia (ΔS) da reação a 1873 K. Como os valores fornecidos são a 298 K, vamos ajustar esses valores para a temperatura desejada usando as capacidades caloríficas ( CP).
A variação da entalpia com a temperatura pode ser calculada pela integração:
De
E a variação da entropia:
De
Onde De é a diferença das capacidades caloríficas dos produtos menos reagentes.

Passo 3

Vamos calcular De e De a 1873 K.
Entalpia:
Primeiro, calculamos De:
De
Substituindo os valores de CP:
De
Simplificando:
De
De
De
Agora, integramos para encontrar De:
De
Calculando a integral:
De
Substituindo De:
De
De
De
De
De
Entropia:
Agora, calculamos De:
De
De
Calculando De:
De
De
Agora, substituindo na equação de De:
De
De
De
De

Passo 4

Com De e De em mãos, podemos calcular a energia livre (ΔG) usando a fórmula:
De
Substituindo os valores:
De
Lembrando que 1 , kcal = 1000 , cal:
De
De

Resposta

A energia livre da reação a 1873 K é aproximadamente -30,14 kcal/mol.

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