A constante de equilíbrio, a 400 K , da isomerização do cis-2-vuteno a trans-2-buteno é
. Calcular a energia de Gibbs padrão da reação.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a energia de Gibbs padrão da reação de isomerização do cis-2-buteno para o trans-2-buteno, sabendo que a constante de equilíbrio
a 400 K é 2,07. Vamos usar conceitos de termodinâmica para isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula que relaciona a energia de Gibbs padrão (
) com a constante de equilíbrio (
). A equação é:
Onde:
-
é a constante dos gases (8,314 J/mol·K) -
é a temperatura em Kelvin -
é a constante de equilíbrio
Passo 3
Agora, vamos identificar os valores que temos:
-
J/mol·K -
K -
Passo 4
Vamos calcular o logaritmo natural de
:
Passo 5
Multiplicamos
,
e
:
Passo 6
Agora, aplicamos na fórmula da energia de Gibbs:
Para facilitar, vamos converter para quilojoules por mol:
Resposta
A energia de Gibbs padrão da reação é aproximadamente
kJ/mol.