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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 2.Exercícios - Ex. 25a

Com a informação da tabela 2, estime a entalpia-padrão da reação 2:

N O 2 g → N 2 O 4 ( g )

A 100 ℃ , a partir do seu valor a 25 ℃ .

Passo 1

Fala jovenzito, tudo na paz?

Vamos pensar um pouco sobre o que esse exercício pede, há várias maneiras de resolvê-lo. Mas no tópico (a) vamos resolver da seguinte maneira.

Pensa assim, nas tabelas, a maioria considera a entalpia dos elementos a 25 ℃ , considerando que os ambientes e que é tudo controladinho...

Mas, na vida real não é assim que acontece.

Basicamente a entalpia a uma temperatura diferente, pode ser calculada assim:

∆ H x = ∆ H 25 ℃ + ∫ 25 x ∆ r C p ∆ T

Abrindo a integral, teremos:

∆ H x = ∆ H 25 ℃ + T ∆ r a + 1 2 T 2 ∆ r b - ∆ r c 298 K x

Podemos usar os valores de a , b , c tabelados. Ou podemos resolver utilizando o C p , que ficaria assim:

∆ H ( x ) = ∆ H T 1 + ∆ C p ( T 2 - T 1 )

Se:

∆ H 25 = ∆ H p r o d u t o s - ∆ H ( r e a g e n t e s )

E nesse segundo caso, o ∆ C p considera o C p dos dois gases, mais ou menos assim:

∆ C p = A C p p r o d u t o 1 + … - B C p r e a g e n t e 1 + … n

Sendo A e B os coefiecientes de multiplicação da reação e o C p tabelado.

Passo 2

No final do livro, temos a informação que :

C p N O 2 = 37,2   J . m o l - 1 K - 1

C p N 2 O 2 = 77,28 J . m o l - 1 K - 1

∆ H N O 2 = + 33,18   k J m o l - 1

∆ H N 2 O 2 = + 9,16 k J m o l - 1

Com isso, podemos aplicar na fórmula :

∆ H = ∆ H T 1 + ∆ C p ( T 2 - T 1 )

∆ H = ∆ H p r o d u t o s - ∆ H r e a g e n t e s + [ C p p r o d u t o - C p r e a g e n t e ] ( T 2 - T 1 )

Aplicando os valores, teremos:

∆ H = ∆ H p r o d u t o s - ∆ H r e a g e n t e s + [ C p p r o d u t o - C p r e a g e n t e ] ( T 2 - T 1 )

Divide por 1000 para acrescentar o quilo na resposta, beleza?

∆ H = 9,16 - 33,2 k J m o l - 1 + 77,28 - 2 37,2 J K - 1 m o l - 1 75 K 1000

∆ H = - 56,98   k J m o l - 1

Ufaaa, terminamos!

Resposta

∆ H = - 56,98   k J m o l - 1

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