Formaldeído, CH2 O pode ser produzido pela pirólise em fase gasosa do metanol, de acordo com: CH3 OH CH2 O+H2. Considerando uma entalpia de reação constante, qual a constante de equilíbrio para 600^circ C?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a produção de formaldeído, CH2O, a partir da pirólise do metanol, CH3OH. A reação é:
CH3OH CH2O + H2
Vamos precisar entender o que é constante de equilíbrio e como a entalpia da reação influencia isso para calcular a constante de equilíbrio a 600^circC.

Passo 2

Primeiro, é importante saber que a constante de equilíbrio, K, nos diz a proporção das concentrações dos produtos e reagentes quando a reação está em equilíbrio. Para a reação dada, a constante de equilíbrio é:
K = [CH2O][H2][CH3OH]

Passo 3

Agora, precisamos relacionar a constante de equilíbrio com a entalpia da reação. A equação de van 't Hoff é perfeita para isso. Ela relaciona a variação de K com a temperatura T:
ln K = -De
onde De é a variação de entalpia, R é a constante dos gases e T é a temperatura em Kelvin.

Passo 4

Como a entalpia de reação é constante e queremos a constante de equilíbrio a 600^circC, primeiro convertemos a temperatura para Kelvin:
T = 600 + 273,15 = 873,15,K

Passo 5

Assumindo que De e De são conhecidos (já que a entalpia é constante), substituímos os valores na equação de van 't Hoff para encontrar ln K. Depois, aplicamos a exponenciação para achar K:
K = e^(-De

Resposta

A constante de equilíbrio a 600^circC é calculada pela equação:
K = e^(-De
onde De e De são as variações de entalpia e entropia da reação, respectivamente, e R é a constante dos gases.

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