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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 7.Exercícios - Ex. 2 b

O bromo molecular está 24 %   dissociado a 1600   ° C e 1,00   b a r no equilíbrio B r 2 g ⇌ 2   B r g + O 2 ( g ) . Calcule (a) K a 25 ° C , (b) Δ r G ° , (c) K a 2000 ° C , sabendo que Δ r H °   =   + 112   k J   .   m o l - 1 no intervalo de temperatura considerado.

Passo 1

Falaaaaaaaaaaaaaaaa Tribuxo?

Bora resolver mais uma questão!?

  1. Vamos começar escrevendo a reação:

    2. B r 2 g ⇌ 2   B r g + O 2 g

    Obs. O O 2 é um erro de edição, nota-se que não temos oxigênio na parte dos reagentes, logo não tem como ele aparecer nos produtos.

    Podemos representar o número total de mols como:

    n T = n + α n = 1 + α n

    Agora vamos montar aquela famosa tabelinha de equilíbrio químico:

    Agora vamos montar as equações, como estamos trabalhando com gás usaremos pressão parcial:

    Agora vamos montar a equação de equilíbrio:

    K e q = p B r 2 ( p B r 2 ) 2  

    K e q = 2 p α 1 + α 2 1 - p α 1 + α 2

    K e q = 4 p 2 α 2 1 + α 2   1 - p α 2 1 + α 2

    K e q = 4 p 2 α 2 1 + α 2   . 1 + α 2 1 - p α 2  

    K e q = 4 p 2 α 2 1 - α 2    

    K e q = 4 p 2 α 2 1 - α 2

    A pressão é 1   a t m e α = 0,24 , substituindo temos:

    K e q = 4   .   0,24 2 1 - 0,24 2

    K e q = 0 , 398

    Passo 2

    b) Agora vamos determinar Δ r G ° :

    Δ r G = Δ r G ° + R T ln ⁡ K

    Como estamos analisando no equilíbrio, temos que:

    Δ r G = 0

    0 = Δ r G ° + R T ln ⁡ K

    Vamos isolar Δ r G ° :

    Δ r G ° = - R T ln ⁡ K

    Δ r G ° = - 8,314   .   1600   ln ⁡ 0 , 398

    Δ r G ° = 1 2 , 255   k J   .   m o l - 1

    Passo 3

  2. Para achar K na temperatura de 100   ° C , vamos usar:

ln ⁡ K 2 K 1 = Δ r H ° R 1 T 1 - 1 T 2

ln ⁡ K 2 0,244 = 112 × 10 3 8,314 1 1600 - 1 2273

ln ⁡ K 2 0,244 = 2,493

Para conseguir isolar K 2 , iremos aplicar propriedade de logaritmo natural:

K 2 0,244 = e 4,642

K 2 = 2,951

Foi divertido!!!!

Bora matar mais uma!

Resposta

  1. K e q = 0 , 398
  2. Δ r G ° = 1 2 , 55   k J   .   m o l - 1
  3. K 2 = 2,951
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