A energia livre de Gibbs padrão da reação
é
a 500 K (em que
). Qual é o valor de
a 500 K , quando as pressões parciais dos gases são
bar,
bar e
bar? Qual é a direção espontânea da reação?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a reação química:
Estamos trabalhando com a Energia Livre de Gibbs (
) padrão da reação, que é
a
. Precisamos encontrar o valor de
nessa mesma temperatura, considerando as pressões parciais dos gases fornecidas:
Além disso, vamos determinar a direção espontânea da reação. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente a relação entre
padrão, a temperatura e as pressões parciais dos gases envolvidos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona a variação da energia livre de Gibbs da reação (
) com a energia livre padrão (
) e o Quociente de Reação (
):
Onde:
-
é a constante dos gases ( , mas já nos foi dado a ) -
é a temperatura em Kelvin -
é o quociente de reação, que depende das pressões parciais dos reagentes e produtos
Passo 3
Vamos calcular o Quociente de Reação (
). Para a reação:
O quociente de reação é dado por:
Substituindo os valores fornecidos:
Passo 4
Agora que temos o valor de
, vamos substituir na fórmula da
:
Primeiro, calculamos
:
Agora, multiplicamos por
:
Passo 5
Subtraindo esse valor da
:
Resposta
O valor de
a
é aproximadamente
. Como
é positivo, a reação não é espontânea na direção direta nas condições dadas. Isso significa que, espontaneamente, a reação tende a ir no sentido inverso, ou seja, a formação de
e
a partir de
.
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?
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e
de
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de uma solução
de
à solução tampão original?
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a)
Qual sentido da reação é favorecido se a temperatura aumenta? Como a pressão do sistema varia com o aumento da temperatura?
a)
Qual sentido da reação é favorecido se a temperatura aumenta? Como a pressão do sistema varia com o aumento da temperatura?
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.