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Enunciado

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

Com as informações que estão na Seção de Dados, calcule a energia de Gibbs padrão e a constante de equilíbrio da reação P b O s + C O g ⇌ P b s + C O 2 g , (a) a 298   K e (b) 400   K . 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. P b O s + C O g ⇌ P b s + C O 2 g

    Vamos usar a Tabela 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 ° P b + Δ f G ° C O 2 - Δ f G ° P b O + Δ f G ° C O

    Δ r G ° = 0 + - 39 4 , 36 - - 18 8 , 9 3 + - 137,17

    Δ r G ° = - 69 , 26   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

    - 6 9 , 3 0 × 10 3 = - 8,314   .   298   ln ⁡ K

    ln ⁡ K = 27 , 551

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

    K = e 27 , 551

    K = 9 , 2 3 2 × 10 11

    Passo 2

  2. Vamos usar a Tabela 2.7 presente na Seção 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 ° P b + Δ f H ° C O 2 - Δ f H ° P b O + Δ f H ° C O

Δ r H ° = 0 + - 39 3 , 51 - - 218,99 + - 110 , 53

Δ r H ° = - 6 3 , 9 9   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 9 , 232 × 10 11 = - 63,99 × 10 3 8,314 1 29 8 - 1 400

ln ⁡ K 2 9,232 × 10 11 = - 6,586

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

K 2 9,232 × 10 11 = e - 6,586

K 2 = 1,274 × 10 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   .   4 00   ln ⁡ 1,274 × 9

Δ r G ° = - 69,722   k J   .   m o l - 1

Foi divertido!!!!

Bora matar mais uma!

Resposta

  1. Δ r G ° = - 68,39   k J   .   m o l - 1

    2. K = 9,730 × 10 11

  2. K 2 = 1,274 × 10 9

Δ r G ° = - 69,722   k J   .   m o l - 1

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