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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 7.Exercícios - Ex. 3 b

Com as informações que estão na Seção de Dados, calcule a energia de Gibbs padrão e a constante de equilíbrio da reação C H 4 g + 3   C l 2 g ⇌ C H C l 3 l + 3   H C l g , (a) a 25   ° C e (b) 50   ° C . Admita que a entalpia da reação não se altera com a temperatura.

Passo 1

Falaaaaaaaaaaaaaaaa Tribuxo?

Bora resolver mais uma questão!?

  1. Vamos começar escrevendo a reação:

    2. C H 4 g + 3   C l 2 g ⇌ C H C l 3 l + 3   H C l g

    Vamos usar a Tabela 2.5 e 2.7 presente na Seção de Dados, temos:

    Agora vamos usar:

    Δ r G ° = ∑ P r o d u t o s v Δ f G ° - ∑ R e a g e n t e s v Δ f G °

    Δ r G ° = Δ f G ° C H C l 3 + 3   .   Δ f G ° H C l - Δ f G ° C H 4 + 3   .   Δ f G ° C l 2

    Δ r G ° = - 73,66 + 3   .   - 95 , 3 0 - - 50,72 + 3   .   0

    Δ r G ° = - 308,840   k J   .   m o l - 1

    ) Agora vamos determinar Δ r G ° :

    Δ r G = Δ r G ° + R T ln ⁡ K

    Como estamos analisando no equilíbrio, temos que:

    Δ r G = 0

    0 = Δ r G ° + R T ln ⁡ K

    Vamos isolar Δ r G ° :

    Δ r G ° = - R T ln ⁡ K

    - 308,840 × 10 3 = - 8,314   .   298   ln ⁡ K

    ln ⁡ K = 124,654

    Para conseguir isolar K , iremos aplicar propriedade de logaritmo natural:

    K = e 124,654

    K = 1,370 × 10 54

    Passo 2

  2. Vamos usar a Tabela 2.5 e 2.7 presente na Se ção de Dados, temos:

Agora vamos usar:

Δ r H ° = ∑ P r o d u t o s v Δ f H ° - ∑ R e a g e n t e s v Δ f H °

Δ r H ° = Δ f H ° C H C l 3 + 3   .   Δ f H ° H C l - Δ f H ° C H 4 + 3   .   Δ f H ° C l 2

Δ r H ° = - 134,47 + 3   .   - 9 2 , 3 1 - - 74,81 + 3   .   0

Δ r H ° = - 336,590   k J   .   m o l - 1

Para achar K na temperatura de 4 00   ° C , vamos usar:

ln ⁡ K 2 K 1 = Δ r H ° R 1 T 1 - 1 T 2

ln ⁡ K 2 1,370 × 10 54 = - 336,590 × 10 3 8,314 1 29 8 - 1 323

ln ⁡ K 2 1,370 × 10 54 = - 10,515

Para conseguir isolar K 2 , iremos aplicar propriedade de logaritmo natural:

K 2 1,370 × 10 54 = e - 10,515

K 2 = 3,716 × 10 4 9

Agora vamos determinar Δ r G ° :

Δ r G = Δ r G ° + R T ln ⁡ K

Como estamos analisando no equilíbrio, temos que:

Δ r G = 0

0 = Δ r G ° + R T ln ⁡ K

Vamos isolar Δ r G ° :

Δ r G ° = - R T ln ⁡ K

Δ r G ° = - 8,314   .   323   ln ⁡ 3,716 × 10 49

Δ r G ° = - 306,512   k J   .   m o l - 1

Foi divertido!!!!

Bora matar mais uma!

Resposta

  1. Δ r G ° = - 308,840   k J   .   m o l - 1

    2. K = 1 , 370 × 10 54

  2. K 2 = 3,716 × 10 49

Δ r G ° = - 306,512   k J   .   m o l - 1

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