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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 3.Aplicações - Ex. 40

Os hidratos do ácido nítrico têm sido muito estudados como possíveis catalisadores de reações heterogêneas que contribuem para o buraco de ozônio na Antártica. Worsnop et al. investigaram a estabilidade termodinâmica desses hidratos nas condições típicas da estratosfera no inverno polar. [ D.R. Worsnop, L.E. Fox, M.S. Zahniser e S.C. Wofsy, Science 259, 71 (1993).] Eles determinaram dados termodinâmicos da sublimação dos hidratos com uma, duas e três moléculas de água resultando em ácido nítrico e vapor de água, H N O 3 . n H 2 O s → H N O 3 g + n H 2 O ( g ) (com n=1,2 e 3). Dadas as variações ∆ r G "   e   ∆ r H "   d e s s a s   r e a ç õ e s   a   220   K   (tabela seguinte), calcule ∆ r G " de cada uma a 190 K.

n                                                                         1                                                       2                                                                   3

∆ r G " K J   m o l - 1         46,2                                             69,4                                             93,2

∆ r H θ   K J   m o l - 1             127                                           188                                                       237

Passo 1

E aí meu chuchu? Vamos resolver essa juntos?

Inicialmente nós precisamos saber que expressão vamos usar para a questão. Nesse caso, usaremos:

∆ r G 190 θ = ∆ r G 220 θ T 190 T 220 + ∆ r H θ ( 1 - T 190 T 220 )

Passo 2

Para o mono-hidratado fazemos:

∆ r G 190 θ = 49,2   K J   m o l - 1 190 K 220 K + ( 127   K J   m o l - 1 ) ( 1 - 190 K 220 K )

∆ r G 190 θ = 57,2   K J   m o l - 1

Passo 3

Para o di-hidratado fazemos:

∆ r G 190 θ = 69,4   K J   m o l - 1 190 K 220 K + ( 188   K J   m o l - 1 ) ( 1 - 190 K 220 K )

∆ r G 190 θ = 85,6   K J   m o l - 1

Passo 4

Para o tri-hidratado fazemos:

∆ r G 190 θ = 93,2   K J   m o l - 1 190 K 220 K + ( 237   K J   m o l - 1 ) ( 1 - 190 K 220 K )

∆ r G 190 θ = 112,8   K J   m o l - 1

Resposta

∆ r G 190 θ = 57,2   K J   m o l - 1

∆ r G 190 θ = 85,6   K J   m o l - 1

∆ r G 190 θ = 112,8   K J   m o l - 1

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