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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 2.Exercícios - Ex. 26a

Com os dados da Tabela 2.5, calcule ∆ r H θ e ∆ r U θ   (a) a 298 K e (b) a 378 K, para a reação C(grafita) + H 2 O g → C O g + H 2 ( g ) . Admita que todas as capacidades caloríficas sejam constantes no intervalo de temperatura considerado.

Passo 1

Oi pessoal, vamos matar essa questão?

Antes de começarmos a resolver de fato a questão, precisamos saber qual equação usaremos:

  ∆ r H θ = ∑ P r o d u t o s v ∆ f H θ - ∑ R e a ç ã o v ∆ f H θ

Agora partimos para calcular os resultados:

∆ r H θ 298 K = [ - 110,53 - ( - 241,82 ) ] K J   m o l - 1

∆ r H θ 298 K = + 131,29   K J   m o l - 1

∆ r U θ   298 K = ∆ r H θ 298   K - ∆ n g R T

∆ r U θ   298 K = + 128,81   K J   m o l - 1

Passo 2

Para a parte (b) usaremos:

∆ r U θ 378   K = ∆ r H θ 298   K - ( T 2 - T 1 ) ∆ r C p θ

Inicialmente precisamos encontrar o valor de ∆ r C p θ :

∆ r C p θ = 29,14 + 28,82 - 8,53 - 33,58 × 10 - 3 K J   K - 1 m o l - 1

∆ r C p θ = 0,01585   K J   K - 1 m o l - 1  

Passo 3

Agora podemos calcular o que pede a parte (b) da questão:

∆ r H θ 378 K = ( 131,29 ) ( 0,01585 ) ( 80   K )

∆ r H θ 378 K = + 13,56   K J   m o l - 1

∆ r U θ   378 K = ∆ r H θ 378   K - ( 1 ) × ( 0,00831 ) ( 378 )

∆ r U θ   378 K = + 129,42   K J   m o l - 1

Resposta

a ∆ r H θ 298 K = + 131,29   K J   m o l - 1   ∆ r U θ   298 K = + 128,81   K J   m o l - 1

b ∆ r H θ 378 K = + 13,56   K J   m o l - 1   ∆ r U θ   378 K = + 129,42   K J   m o l - 1

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