A entalpia-padrão da reação Z n s + H 2 O g → Z n O s + H 2 g é aproximadamente constante e igual a +224 kJ/mol entre 920K e 1280K. A energia de Gibbs padrão da reação é +33kJ/mol a 1280K. Estime a temperatura em que a constante de equilíbrio fica maior que 1.

Passo 1

Fala jovenzito, tudo na paz?

Nesse exercício nos temos a energia de Gibbs é +22 kJ/mol a 1120K. E a fórmula que nos permite calcular o a constante k é:

ln ⁡ k = - ∆ r G R T

Aplicando temos:

ln ⁡ k 1 = - 33 k K m o l - 1 8,3144 J K m o l 1 280 K = - 3,101  

Aplicando a função oposta a ln ⁡ x :

k 1 = e - 3 , 101 = 0,0451

Com esse valor, podemos aplicar na fórmula que diz:

ln ⁡ k 2 = ln ⁡ k 1 - ∆ r H R 1 T 2 + 1 T 1  

Bora la?

Passo 2

Podemos considerar que no equilíbrio, quando k 2 = 1 , teremos ln ⁡ k 2 = 0 , assim:

1 T 2 = R ln ⁡ k 1 ∆ r H + 1 T 1

Aplicando teremos:

1 T 2 = ( 8,3144 ) ( - 3,101 ) 224 . 10 3 K m o l - 1 + 1 1 280 K = 0,00066

Dessa forma:

T 2 = 1 0,00066

T 2 = 1501 K

Tranquilo né?

Resposta

T 2 = 1501 K

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