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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. 106

Examine o equilíbrio A(g) + 2B → 3C(g) em 25°C. Quando A é colocado em um cilindro, sob 10,0 atm, e o sistema entra em equilíbrio, a pressão final é 15,76 atm. Qual é o Δ Gr° da reação?

Passo 1

Para encontrarmos a pressão parcial, deveremos montar uma tabela entender o que acontece com os compostos ao longo do tempo:

Passo 2

Como sabemos que a pressão final é 15,76 atm e também sabemos que a pressão final é a soma de todas pressões parciais podemos ver que:

15,76 = 10 - x + 2 x + 3 x

5,76 = 4 x

x = 1,440   a t m

Passo 3

Antes de substituirmos os valores que encontramos na constante de equilíbrio temos que converter os 10 bar da pressão de A para atm

1   b a r = 10 5   P a

1   a t m = 101325   P a

Portanto:

10   b a r = 9,869   a t m

Passo 4

Substituindo os valores encontrados na constante de equilíbrio, temos que:

k = B 2 x C 3 A

k = ( 2 x 1,44 ) 2 x ( 3 x 1,44 ) 3 ( 9,869 )

k = 67,76

Passo 5

Como temos a constante de equilíbrio, podemos usar a equação abaixo para encontrarmos a energia livre de gibbs

Δ G = - R T l n k

Δ G = - 8,314 ( 298 ) l n ⁡ ( 67,76 )

Δ G = - 1,045 x 10 4

Resposta

Δ G = - 10,45 k J / m o l

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