Outra reação entre nitrogênio e oxigênio, de certa importância, é
2 NO2(g)+H2 O(g) longrightarrow HNO3(g)+HNO2(g)
que se pensa ser a reação principal envolvida na produção de chuva ácida. Determine Deçã e K para esta reação.

Passo 1

Então, a gente tem uma reação química importante que envolve nitrogênio e oxigênio:
2 NO2(g) + H2O(g) longrightarrow HNO3(g) + HNO2(g)
Essa reação está relacionada à formação da chuva ácida. Nosso objetivo aqui é descobrir o Δ°G_reação (variação da energia livre padrão) e o K (constante de equilíbrio) para essa reação. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre termodinâmica química, especificamente como calcular ΔG° e como relacioná-lo com a constante de equilíbrio K.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o Δ°G_reação. A fórmula para isso é:
De=ntes çã
Isso significa que a variação da energia livre padrão da reação é igual à soma das energias livres dos produtos menos a soma das energias livres dos reagentes.

Passo 3

Precisamos dos valores de ΔG° para cada substância envolvida na reação. Geralmente, esses valores estão disponíveis em tabelas de termodinâmica. Supondo que já temos esses valores, substituímos na fórmula:
Deçã
Cada ΔG° representa a energia livre padrão de formação dessas substâncias.

Passo 4

Depois de calcular o ΔG° da reação, podemos encontrar a constante de equilíbrio K usando a relação entre ΔG° e K:
De
Aqui, R é a constante dos gases (8,314 J/mol·K) e T é a temperatura em Kelvin. Rearranjando a equação para resolver K, temos:
K = e^-De
Essa equação nos permite calcular a constante de equilíbrio a partir da variação da energia livre.

Passo 5

Vamos aplicar os valores numéricos. Supondo que já calculamos ou temos ΔG° da reação, e sabendo a temperatura (por exemplo, 298 K), substituímos os valores na equação para K:
K = e^-De
Calculando isso, obtemos o valor de K, que nos diz a posição do equilíbrio da reação.

Resposta

O Δ°G_reação é calculado subtraindo a soma das energias livres dos reagentes da soma das energias livres dos produtos. Em seguida, usando a relação De, determinamos que a constante de equilíbrio K para a reação é K = e^-De.

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