Com os dados da tabela abaixo, calcule a entalpia padrão da reação
2 NO2(g) N2 O4(g)
a 25^circ C e a 100^circ C
NO2(g) N2 O4(g)
De 33,18 9,16
cP(J K^-1 mol^-1) 37,20 77,28

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a entalpia padrão da reação:
2 NO2(g) N2 O4(g)
nas temperaturas de 25^circ C e 100^circ C. Para isso, vamos usar os valores de entalpia de formação padrão e as capacidades caloríficas fornecidas na tabela.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a entalpia padrão da reação a 25^circ C. A entalpia padrão da reação ( Deçã) é dada pela diferença entre a soma das entalpias de formação dos produtos e a soma das entalpias de formação dos reagentes, multiplicadas pelos seus respectivos coeficientes.
A fórmula é:
De=ntes) çã

Passo 3

Vamos aplicar os valores fornecidos:
  • Entalpia de formação do NO2(g): 33,18 , kJ/mol
  • Entalpia de formação do N2O4(g): 9,16 , kJ/mol
Substituindo na fórmula:
Deçã

Passo 4

Agora, vamos calcular:
Deçã
Isso significa que a reação libera 57,20 , kJ de energia a 25^circ C.

Passo 5

Agora, precisamos calcular a entalpia padrão da reação a 100^circ C. Para isso, usamos a equação de Kirchhoff, que relaciona a variação da entalpia com a temperatura:
De
Onde:
  • De é a entalpia a 25^circ C
  • De é a diferença das capacidades caloríficas dos produtos e reagentes
  • T1 e T2 são as temperaturas em Kelvin

Passo 6

Vamos converter as temperaturas para Kelvin:
25^circ C = 298 , K
100^circ C = 373 , K

Passo 7

Agora, calculamos De:
Usando os valores da tabela:
  • Cp da N2O4(g): 77,28 , J/K cdot mol
  • Cp do NO2(g): 37,20 , J/K cdot mol
Como temos 2 mols de NO2:
De

Passo 8

Agora, aplicamos a equação de Kirchhoff:
De
Primeiro, convertemos 2,88 , J/K cdot mol para kJ/K cdot mol:
2,88 , J/K cdot mol = 0,00288 , kJ/K cdot mol

Passo 9

Calculando a variação de temperatura:
373 - 298 = 75 , K
Multiplicando pela De:
0,00288 , kJ/K cdot mol times 75 , K = 0,216 , kJ

Passo 10

Finalmente, somamos à entalpia a 25^circ C:
De
Arredondando:
De

Resposta

A entalpia padrão da reação é -57,20 , kJ a 25^circ C e aproximadamente -57,00 , kJ a 100^circ C.

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