O valor da energia livre padrão da reação é: 4NH3 (g) + 5O2(g) ? 4 NO(g) + 6H2O(g) Dados: ?Gfº NO = +86,55 kJ mol-1 ?Gfº H2O = -228,57 kJ mol-1 ?Gfº NH3 = - 16,45 kJ mol-1 ?Gfº O2 = 0
A - 959,4 kJ mol-1.
B + 708,5 kJ mol-1.
C - 455,8 kJ mol-1.
D + 959,4 kJ mol-1.
E +225,3 kJ mol-1.
A - 959,4 kJ mol-1.
B + 708,5 kJ mol-1.
C - 455,8 kJ mol-1.
D + 959,4 kJ mol-1.
E +225,3 kJ mol-1.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão de termodinâmica! O problema pede pra gente calcular a energia livre padrão da reação dada, que envolve amônia (NH₃), oxigênio (O₂), monóxido de nitrogênio (NO) e água (H₂O). Pra isso, a gente vai precisar usar os valores das energias livres de formação (ΔGfº) que foram fornecidos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que usamos pra encontrar a energia livre da reação. A energia livre padrão da reação (ΔGº reação) é igual à soma das energias livres de formação dos produtos menos a soma das energias livres de formação dos reagentes. Ou seja:
ΔGº reação = ΣΔGfº produtos - ΣΔGfº reagentes
Passo 3
Vamos calcular a soma das energias livres de formação dos produtos. Na reação, os produtos são 4 mols de NO e 6 mols de H₂O. Usando os valores fornecidos:
ΣΔGfº produtos = 4 × ΔGfº NO + 6 × ΔGfº H₂O
ΣΔGfº produtos = 4 × (+86,55 kJ/mol) + 6 × (-228,57 kJ/mol)
ΣΔGfº produtos = 346,2 kJ + (-1371,42 kJ)
ΣΔGfº produtos = -1025,22 kJ
ΣΔGfº produtos = 4 × (+86,55 kJ/mol) + 6 × (-228,57 kJ/mol)
ΣΔGfº produtos = 346,2 kJ + (-1371,42 kJ)
ΣΔGfº produtos = -1025,22 kJ
Passo 4
Agora, vamos calcular a soma das energias livres de formação dos reagentes. Os reagentes são 4 mols de NH₃ e 5 mols de O₂. Como a energia livre de formação do O₂ é zero (porque é um elemento na forma padrão), fica assim:
ΣΔGfº reagentes = 4 × ΔGfº NH₃ + 5 × ΔGfº O₂
ΣΔGfº reagentes = 4 × (-16,45 kJ/mol) + 5 × 0 kJ/mol
ΣΔGfº reagentes = -65,8 kJ + 0 kJ
ΣΔGfº reagentes = -65,8 kJ
ΣΔGfº reagentes = 4 × (-16,45 kJ/mol) + 5 × 0 kJ/mol
ΣΔGfº reagentes = -65,8 kJ + 0 kJ
ΣΔGfº reagentes = -65,8 kJ
Passo 5
Agora, vamos aplicar a fórmula:
ΔGº reação = ΣΔGfº produtos - ΣΔGfº reagentes
ΔGº reação = (-1025,22 kJ) - (-65,8 kJ)
ΔGº reação = -1025,22 kJ + 65,8 kJ
ΔGº reação = -959,42 kJ/mol
ΔGº reação = (-1025,22 kJ) - (-65,8 kJ)
ΔGº reação = -1025,22 kJ + 65,8 kJ
ΔGº reação = -959,42 kJ/mol
Resposta
A energia livre padrão da reação é A - 959,4 kJ mol⁻¹.