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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 10.1 - Ex. 20

Calcule a constante de equilíbrio, em 25° C, de cada uma das seguintes reações a partir dos dados fornecidos.

(a)CH4(g) + Cl2(g) → CH3Cl(g) + HCl(g)

(b)C2H2(g) + H2 → C2H6(g)

(c)3 NO2(g) + H2O(l) → 2HNO3(aq) + NO(g)

(d)N2H4(l) + O2(g) → N2(g) + 2 H2O(l)

Dados: ∆ G f   C H 4 g = - 50,72   k J / m o l ; ∆ G f   C H 3 C l = + 48,5   k J / m o l ; ∆ G f   H C l g = - 95,30   k J / m o l ; ∆ G f   C 2 H 2 g = + 209,20   k J / m o l ; ∆ G f   C 2 H 6 g = - 32,82   k J / m o l ; ∆ G f   N O 2 ( g ) = + 51,31   k J / m o l ; ∆ G f   H 2 O l = - 237,13   k J / m o l ; ∆ G f   H N O 3 a q = - 111,25   k J / m o l ; ∆ G f   N O g = + 86,55   k J / m o l ; ∆ G f   N 2 H 4 l = + 149,34   k J / m o l ; ∆ G f   s u b s t â n c i a s   s i m p l e s = 0

R = 8,3145   J / K ∙ m o l ;

Passo 1

Primeiro, precisamos obter ∆ G de cada reação. Depois, tendo o valor dele, podemos jogar na fórmula ∆ G = - R T l n K , que teremos como determinar o K da reação. Pra ter o ∆ G da reação, calculamos ∑ ∆ G f   p r o d u t o s - ∑ ∆ G f   r e a g e n t e s , multiplicando cada ∆ G f pelo coeficiente estequiométrico da substância na reação.

Passo 2

(a) ∆ G = + 48500 + - 95300 - - 50720 = 3920   J / m o l ; ∴ K = 0,206

(b) ∆ G = - 32820 - 209200 = - 242020   J / m o l ∴ K = 2,64 × 10 42

(c) ∆ G = - 2 × 111250 + 86550 - 3 × 51310 + - 237130 = - 52750   J / m o l ; ∴ K = 1,76 × 10 9

(d) ∆ G = 2 × - 237130 - 149340 = - 623600   J / m o l ; ∴ K = 2,02 × 10 109

Resposta

(a) ∴ K = 0,206

(b) ∴ K = 2,64 × 10 42

(c) ∴ K = 1,76 × 10 9

(d) ∴ K = 2,02 × 10 109

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