Considere a seguinte reação na pressão total de 1atm: FeO(s)+CO(g) Leftrightarrow Fe(s)+CO2(g), para a qual temos Kp(873 K)=0,900 e Kp(1273 K)=0,396. Calcule a entalpia da reação. Considere a entalpia da reação independente da temperatura. R.: De.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente tem uma reação química que ocorre a uma pressão total de 1 atm e queremos encontrar a entalpia da reação. Para isso, vamos usar os conceitos de equilíbrio químico e termodinâmica, especificamente a equação de van’t Hoff, que relaciona a variação da constante de equilíbrio com a temperatura e a entalpia da reação.

Passo 2

Primeiro, vamos anotar a reação dada:
FeO(s) + CO(g) Leftrightarrow Fe(s) + CO2(g)
Nos foram fornecidos os valores da constante de equilíbrio em duas temperaturas diferentes:

Passo 3

Para encontrar a entalpia da reação ( ln(Kp2Kp1) = -De), vamos usar a equação de van’t Hoff, que é:
Onde:
  • e são as constantes de equilíbrio nas temperaturas e , respectivamente.
  • é a constante dos gases, aproximadamente .

Passo 4

Vamos substituir os valores na equação. Primeiro, calculamos a razão das constantes de equilíbrio:
Kp2Kp1 = 0,3960,900 = 0,44
Agora, aplicamos o logaritmo natural:
ln(0,44) approx -0,82098
As temperaturas são:
  • 1T2 - 1T1 = 11273 - 1873 approx 0,000786 - 0,001147 approx -0,000361 , K^-1
Calculamos a diferença dos inversos das temperaturas:

Passo 5

Agora, rearranjamos a equação para resolver De:
De
Substituindo os valores:
De
De
Convertendo para kJ/mol:

Resposta

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