O conhecimento da energia livre é aplicado na indústria para a reduçāo de gastos e otimizaçăo de alguns processos de produção. A termodinâmica propōe para o cálculo de
a equação:
, válida para pressão e temperatura constantes.
Considerando a reação:
, onde:
e
.
Determine acima de qual temperatura a reação é espontânea.
Considerando a reação:
Determine acima de qual temperatura a reação é espontânea.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde o diclorometano (
) se decompõe em monóxido de carbono (
) e cloro (
). O enunciado nos dá a variação de entalpia (
) e a variação de entropia (
) dessa reação. Nosso objetivo é descobrir acima de qual temperatura essa reação ocorre de forma espontânea.
Para resolver isso, vamos usar a equação da energia livre de Gibbs:
Sabemos que uma reação é espontânea quando
é negativa. Vamos usar esse conceito para encontrar a temperatura desejada.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação da energia livre de Gibbs:
Queremos que a reação seja espontânea, ou seja, que
. Então:
Passo 3
Agora, vamos isolar a temperatura (
) na inequação:
Dividindo ambos os lados por
, lembrando que
é negativo, o que inverte a desigualdade:
Passo 4
Vamos substituir os valores fornecidos na equação. Primeiro, precisamos garantir que as unidades estejam consistentes.
e
. Vamos converter
para kJ/K:
Passo 5
Substituindo os valores na equação para
:
Resposta
A reação
é espontânea acima de aproximadamente 823 K.
Exercícios relacionados
Responda o que se pede:
Quantos mols de íons cloreto ( ) há em
de cloreto de alumínio
Quantos mols de íons cloreto (
Responda o que se pede:
Qual é a massa, em gramas, de mols de fosfato de amônio,
.
Qual é a massa, em gramas, de
0 composto pentóxido de dinitrogênio
decompõe-se segundo a equação:
Os dados tabulados foram coletados da variação da concentração em mol/ L do
em determinado intervalo de tempo.
|
|
||||
0 | 0,6 | ||||
5 | 0,4 | ||||
10 | 0,3 | ||||
20 | 0,2 |
Com base nessas informaçöes, responda:
c) Qual é o valor das concentrações em do
e do
após 20 minutos?
c) Qual é o valor das concentrações em
0 composto pentóxido de dinitrogênio
decompõe-se segundo a equação:
Os dados tabulados foram coletados da variação da concentração em mol/ L do
em determinado intervalo de tempo.
|
|
||||
0 | 0,6 | ||||
5 | 0,4 | ||||
10 | 0,3 | ||||
20 | 0,2 |
Com base nessas informaçöes, responda:
a) Qual é o valor da velocidade média do no intervalo de tempo de 0 a 20 minutos?
a) Qual é o valor da velocidade média do