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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 7.Aplicações - Ex. 34

A dimerização do ClO na estratosfera da região Antártida, no inverno, desempenha um papel que se acredita importante na grande rarefação sazonal da camada de ozônio. As seguintes constantes de equilíbrio estão baseadas em medidas de R.A. Cox e G.D. Hayman sobre a reação 2 C l O g → C l O 2 g .

(a) Deduza os valores de Δ r H 0   e Δ r S 0 para esta reação. (b) Calcule a entalpia-padrão de formação e a entropia-padrão molar do (ClO)2, sabendo que Δ f H 0 C l O = + 101,8   k J / m o l e S m 0 C l O 2 = 226,6   k J / m o l .

Passo 1

Opaaaaa, gente!!! Você se lembra como podemos expressar a constante de equilíbrio?

K = exp ⁡ - Δ r G 0 R T = exp ⁡ - Δ r H 0 R T exp ⁡ Δ r S 0 R

Entãooooo, nosso l n K = - - Δ r H 0 R T + Δ r S 0 R

Passo 2

Agora vamos fazer um plot de lnK contra 1/T. Isso vai poder mostrar pra gente como fica esse gráfico onde se traçarmos uma reta, temos que o ângulo é exatamente o valor de - Δ r H 0 R e b = Δ r S 0 R .

Logo, de acordo com nossa equação da reta que foi: y = - 17,321 + 8,7119 X

Δ r H 0 = - R × c o e f i c i e n t e   a n g u l a r = - 8,3145 × 10 - 3 × 8,71 × 10 3

Δ r H 0 = - 72,4 k J m o l

De igual forma, temos que:

Δ r S 0 = R × b = 8,3145 × - 17,3 =   - 144 J K . m o l

Passo 3

(b) Aqui vamos calcular diretamente o que nos foi pedido no enunciado.

Δ r H 0 = Δ r H 0 C l O 2 - 2 Δ f H 0 C l O

Logo, Δ f H 0 C l O 2 = Δ r H 0 + 2 Δ f H 0 C l O

Δ f H 0 C l O 2 = - 72,4 + 2 101,8 = + 131,2 k J m o l

S 0 C l O 2 = - 144 + 2 226,6 = + 309,2 J K . m o l

Resposta

a   Δ r H 0 = - 72,4 k J m o l ,     Δ r S 0 = - 144 J K . m o l

                                                b Δ f H 0 C l O 2 = + 131,2 k J m o l ,               S 0 C l O 2 = + 309,2 J K . m o l                                                

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