Nitrogênio, oxigênio e cloro reagiram para formar 1,0 mol de NOCl(g) e o De medido foi de 12,57 Kcal por mol a 25^circ C. Se os gases são ideais, calcule o De

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma reação onde nitrogênio, oxigênio e cloro reagem para formar 1,0 mol de NOCl (gás). Sabemos que a variação de entalpia ( De) dessa reação é de 12,57 kcal/mol a 25°C. O exercício quer que calculemos a variação de energia interna ( De) dessa reação, assumindo que os gases se comportam de maneira ideal.
Para resolver isso, vamos precisar entender a relação entre De e De, e como a teoria dos gases ideais se aplica. Vamos usar a equação:
De

Passo 2

A equação De nos mostra que a variação de entalpia ( De) é igual à variação de energia interna ( De) mais a variação do produto pressão-volume ( De).
Como estamos lidando com gases ideais, podemos substituir PV por nRT, onde:
  • n é a quantidade de mols,
  • R é a constante dos gases ideais,
  • T é a temperatura em Kelvin.
Então, a equação fica:
De

Passo 3

Vamos identificar a quantidade de mols nos reagentes e nos produtos. A reação balanceada para formar 2 mols de NOCl seria:
N2 + O2 + 2Cl2 2NOCl
Mas como o exercício fala em formar 1,0 mol de NOCl, ajustamos a reação para:
12N2 + 12O2 + Cl2 NOCl
Agora, calculamos a variação de mols ( De):

Passo 4

Agora, calculamos De:
Sabemos que R = 0,001987 kcal/mol·K e T = 298 K (porque 25°C = 298 K).
De

Passo 5

Agora, usamos a equação De para encontrar De:
De

Resposta

A variação de energia interna ( De) da reação é de aproximadamente 13,16 kcal por mol.

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