Considerando o ozônio a 25^circ C, a sua variação de energia de Gibbs de formação corresponde a De +163,2 kJ/mol. Qual das alternativas corresponde à constante de equilíbrio, ( Kp ), para a reação a 25^circ C
3 O2(g) rightarrow 2 O3(g)
e também as constantes de equilíbrio Kx a 5 atm e Kc.
(Dado: 1 bar approx 1 atm).
a. Kp=0,9362, Kx=4,3831, Kc=21,446
b. Kp=6,52 times 10^-58, Kx=3,26 times 10^-57, Kc=1,60 times 10^-56
c. Kp=2,55 times 10^-29, Kx=1,27 times 10^-28, Kc=6,24 times 10^-28
d. Kp=0,8766, Kx=4,3831, Kc=21,446
e. Kp=6,52 times 10^-59, Kx=3,26 times 10^-58, Kc=1,60 times 10^-57
f. Kp=2,55 times 10^-30, Kx=1,28 times 10^-29, Kc=6,24 times 10^-29

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão nos pede para encontrar a constante de equilíbrio $ \mathrm{K}{\mathrm{p}} $ para a reação de formação do ozônio a 25°C, usando a variação da energia de Gibbs de formação ($ \Delta G^{0}{f} = +163,2 , kJ/mol $). Além disso, precisamos determinar as constantes de equilíbrio $ \mathrm{K}{\mathrm{x}} $ a 5 atm e $ \mathrm{K}{\mathrm{c}} $. Para isso, vamos usar conceitos de Termodinâmica, especificamente a relação entre a variação da energia de Gibbs e a constante de equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a relação entre a variação da energia de Gibbs ($ \Delta G^{0} Deí K $). A fórmula é:
K
Onde:
  • $ R $ é a constante dos gases (8,314 J/mol·K),
  • $ T $ é a temperatura em Kelvin,
  • $ K $ é a constante de equilíbrio.
Como queremos encontrar $ \mathrm{K}_{\mathrm{p}} $, vamos reorganizar a fórmula para isolá-la:
De

Passo 3

Agora, vamos converter a temperatura de 25°C para Kelvin:
T = 25 + 273,15 = 298,15 , K
E converter $ \Delta G^{0} $ de kJ/mol para J/mol para manter as unidades consistentes:
De

Passo 4

Substituindo os valores na fórmula:
Kp = e^-1632008,314 times 298,15
Calculando o denominador:
8,314 times 298,15 approx 2479,4 , J/mol
Então:
Kp = e^-1632002479,4 = e^-65,78

Passo 5

Calculando $ e^{-65,78} $:
e^-65,78

Passo 6

Agora, para encontrar $ \mathrm{K}{\mathrm{x}} $ e $ \mathrm{K}{\mathrm{c}} $, sabemos que:
Kx
Onde $ \Delta n $ é a variação do número de mols de gás na reação. Para a reação:
Kc
Kc = Kp ( RT )^De
Então:
De
Substituindo os valores:
3 O2(g) rightarrow 2 O3(g)
Aparentemente, há uma discrepância, então vamos verificar as alternativas disponíveis para encontrar a que mais se aproxima.

Resposta

A alternativa correta é:
c. $ \mathrm{K}{\mathrm{p}} = 2,55 \times 10^{-29} $, $ \mathrm{K}{\mathrm{x}} = 1,27 \times 10^{-28} $, $ \mathrm{K}_{\mathrm{c}} = 6,24 \times 10^{-28} $

Exercícios relacionados