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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 8.1 - Ex. 57

57. Escreva uma equação química balanceada para a reação de formação de (a) NH3(g); (b) H2O(g); (c) CO (g); (d) NO2 (g). Para reação, determine ∆ H ° ,   ∆ S °   e   ∆ G ° a partir dos dados do apêndice 2A.

Passo 1

Letra (a)

A equação química balanceada para formação do composto em questão é dada por:

1 2 N 2 ( g ) + 3 2 H 2 ( g ) →   N H 3 ( g )

Para calcular a entalpia padrão de reação, devemos utilizar a seguinte expressão:

∆ H ° = ∑ n ∆ H f ° p r o d u t o s - ∑ n ∆ H f ° r e a g e n t e s

Sendo assim, temos que a entalpia padrão neste caso será :

∆ H ° = 1 m o l ∆ H f °   N H 3 , g - 0,5 m o l ∆ H f ° N 2 , g + 1 , 5 m o l ∆ H f ° H 2 , g

Pegando os dados do apêndice 2A, vem que:

∆ H ° = 1 - 46,11 - [ 0,5 0 + 1 , 5 0 ]

∆ H ° = - 46,11 K J m o l

Para calcular a entropia padrão de reação, devemos utilizar a seguinte expressão:

∆ s ° = ∑ n S m ° p r o d u t o s - ∑ n S m ° r e a g e n t e s

Sendo assim, temos que a entropia padrão neste caso será :

∆ s ° = 1 m o l S m ° N H 3 , g - 0,5 m o l S m ° N 2 , g + 1 , 5 m o l S m ° H 2 , g

Pegando os dados do apêndice 2A, vem que:

∆ s ° = 1 192,45 - [ 0,5 191,61 + 1,5 130,68 ]

∆ s ° = - 99,38 J m o l   K

Para calcular a energia livre de Gibss padrão de reação, devemos utilizar a seguinte expressão:

∆ G ° = ∑ n ∆ G f ° p r o d u t o s - ∑ n ∆ G f ° r e a g e n t e s

Sendo assim, temos que a energia livre de Gibss padrão de reação neste caso será :

∆ G ° = 1 m o l ∆ G f ° N H 3 , g - 0,5 m o l ∆ G f ° N 2 , g + 1 , 5 m o l ∆ G f ° H 2 , g

Pegando os dados do apêndice 2A, vem que:

∆ G ° = 1 - 16,45 - [ 0,5 0 + 1 , 5 0 ]

∆ G ° = - 16,45 K J m o l

Passo 2

Letra (b)

Idem opção anterior, bastando apenas seguir os mesmos passos e encontrar os valores no apêndice 2A para as espécies envolvidas nesta reação. Devendo ficar atento no balanceamento da reação de formação.

Passo 3

Letra (c)

Idem opção anterior, bastando apenas seguir os mesmos passos e encontrar os valores no apêndice 2A para as espécies envolvidas nesta reação. Devendo ficar atento no balanceamento da reação de formação.

Passo 4

Letra (d)

Idem opção anterior, bastando apenas seguir os mesmos passos e encontrar os valores no apêndice 2A para as espécies envolvidas nesta reação. Devendo ficar atento no balanceamento da reação de formação.

Resposta

∆ H ° = - 46,11 K J m o l ∆ s ° = - 99,38 J m o l   K ∆ G ° = - 16,45 K J m o l

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