Sabendo que a reaçăo: . apresenta uma . Calcule o valor de para a seguinte reaçăo:

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos apresenta uma reação química e nos dá o valor da variação da energia livre padrão ( ) a 298 K. Precisamos calcular o valor de para a mesma reação, mas com diferentes pressões dos reagentes e produtos.
Conteúdo da matéria: Termodinâmica química, especificamente a variação da energia livre de Gibbs ( ) em diferentes condições.
O que vamos precisar: Fórmula para calcular em condições não-padrão, que envolve a energia livre padrão ( ) e o quociente de reação ( ).

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a relação que liga a variação da energia livre ( ) com a energia livre padrão ( ) e o quociente de reação ( ):
Onde:
  • é a variação da energia livre nas condições atuais.
  • é a variação da energia livre padrão.
  • é a constante dos gases ( ).
  • é a temperatura em Kelvin.
  • é o quociente de reação, que depende das pressões dos reagentes e produtos.

Passo 3

A seguir, vamos calcular o quociente de reação ( ) para a reação dada:
O quociente de reação é definido como:
Substituindo as pressões fornecidas:

Passo 4

Agora, vamos usar a fórmula da mencionada no Passo 2. Mas antes, precisamos garantir que todas as unidades estejam compatíveis. Sabemos que , que é equivalente a .
Também, a temperatura , e a constante dos gases .
Vamos substituir os valores na fórmula:

Passo 5

Vamos calcular cada parte separadamente. Primeiro, calculamos :
Calculando :
Agora,

Passo 6

Agora, somamos esse valor à :
Convertendo para kilojoules:
Arredondando para uma casa decimal:

Resposta

O valor de para a reação dada é aproximadamente .

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