Para o equilíbrio:
a
e
a 1200
. Calcular
para a reação.
Obs:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O que temos aqui é uma reação de equilíbrio envolvendo gás sulfídrico (H₂S) que se decompõe em hidrogênio (H₂) e enxofre (S). A gente precisa calcular a variação de entalpia padrão (
) dessa reação. Para isso, vamos usar o conceito de constante de equilíbrio (
) em duas temperaturas diferentes: 1065°C e 1200°C. Vamos precisar também da constante dos gases ideais, que é
.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a constante de equilíbrio (
) muda com a temperatura, e a relação entre essas mudanças é dada pela equação de Van’t Hoff:
Essa equação nos ajuda a encontrar
sabendo como
varia com a temperatura.
Passo 3
Antes de mais nada, precisamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que as equações de termodinâmica usam Kelvin.
Então:
- Para 1065°C:
- Para 1200°C:
Passo 4
Agora, vamos identificar os valores de
nas duas temperaturas:
-
a -
a
Passo 5
Vamos aplicar a equação de Van’t Hoff para encontrar
. Primeiro, calculamos a razão
:
Agora, tiramos o logaritmo natural dessa razão:
Passo 6
Em seguida, calculamos a diferença dos inversos das temperaturas:
Passo 7
Agora, substituímos os valores na equação de Van’t Hoff:
Simplificando os sinais:
Passo 8
Vamos isolar
:
Calculando passo a passo:
Então:
Convertendo para kJ/mol:
Resposta
A variação de entalpia padrão para a reação é aproximadamente
.