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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 2.Problemas Numéricos - Ex. 9

A entalpia-padrão de formação do metaloceno bis-(benzeno)-cromo foi medida num calorímetro e verificou-se que na reação C r C 6 H 6 2 s → C r s + 2 C 6 H 6 g se tem ∆ r U ° 583   K = + 8,0   K J   m o l - 1 .   Determine a entalpia da reação e estime a entalpia-padrão de formação do composto a 583 K. A capacidade calorífica molar a pressão constante do benzeno líquido é 136,1 J K - 1 m o l - 1 e a do benzeno gasoso é 81,67 J K - 1 m o l - 1 .

Passo 1

E aí pessoal? Vamos lá resolver essa.

A questão nos pede primeiramente a entalpia da reação. Para isso, vamos usar a fórmula:

∆ r H θ = ∆ r U θ + 2 R T

A questão já nos fornece os dados, então só jogamos na tabela:

∆ r H θ = 8 + ( 2 ) ( 8,314 ) ( 583 )

∆ r H θ = + 17,7   K J   m o l - 1

Passo 2

Agora vamos partir para calcular a entalpia padrão de formação do composto a 583 K. Vamos seguir a equação:

∆ r H θ m e t a l o c e n o , 583   K = 2 ∆ f H θ b e n z e n o , 583   K - 17,7   K J   m o l - 1

Como você percebeu nós não temos o valor de ∆ f H θ b e n z e n o , 583   K , não tem problema, vamos calculá-lo:

∆ f H θ b e n z e n o , 583   K = ∆ f H θ b e n z e n o , 583   K + T b - 298   K C p m l + ∆ v a p H θ + 583   K - T b C p m g - 6 583 - 298   K C p m g r - 3 ( 583 - 298 K ) C p m ( H 2 , g )

Consultando os calores tabelados e resolvendo essa equação vamos encontrar:

∆ f H θ b e n z e n o , 583   K = 66,8   K J   m o l - 1

Passo 3

Já temos tudo que precisamos:

∆ f H θ m e t a l o c e n o , 583   K = 2 66,8 - 17,7  

∆ f H θ ( m e t a l o c e n o , 583   K ) = + 116,0   K J   m o l - 1

Resposta

∆ r H θ = + 17,7   K J   m o l - 1

∆ f H θ ( m e t a l o c e n o , 583   K ) = + 116,0   K J   m o l - 1

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