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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e
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.