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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 16.Problemas - Ex. 25

Usando os dados da função de Gibbs, determine a constante de equilíbrio K p do processo de dissociação C O 2 ⇌ C O + 1 2 O 2 a (a) 298   K e (b) 1.800   K . Compare seus resultados com os valores de K p listados na Tab. A– 28 .

Passo 1

Faaala pessoal!! Tudo certo? Nesse problema precisamos determinar a constante de equilíbrio da reação em duas temperaturas diferentes. Lembre-se que sempre precisaremos olhar a Tabela A-28.

A função de Gibbs que iremos usar é:

K p = e - ∆ G * ( T ) / R u T ou l n K p = - ∆ G * ( T ) / R u T

Passo 2

(a) Então, para 298   K , temos:

∆ G * T = v C O g - C O * T + v O 2 g - O 2 * T - v C O 2 g - C O 2 * T

∆ G * T = 1 - 137150 + 0,5 0 - 1 - 394360 = 257210   k J / k m o l

Agora encontraremos o K p :

l n K p = - 257210   k J / k m o l 8,314   k J / k m o l ⋅ K 298   K = - 103,81

Ou,

K p = 8,24 × 10 - 4 6

Comparando com a tabela A-28, onde:

l n K p = - 103,76

Passo 3

(b) Agora para 1800   K :

∆ G * T = v C O g - C O * T + v O 2 g - O 2 * T - v C O 2 g - C O 2 * T

∆ G * T = v C O h - - T s - C O + v O 2 h - - T s - O 2 - v C O 2 h - - T s - C O 2

∆ G * T = v C O [ ( h - f + h - 1800 - h - 298 ) - T s - ] C O

                                      + v O 2 [ ( h - f + h - 1800 - h - 298 ) - T s - ] O 2

                                      - v C O 2 [ ( h - f + h - 1800 - h - 298 ) - T s - ] C O 2

∆ G * T = 1 × - 11053 0 + 58191 - 8669 - 1800 × 254 , 797

                                    + 0,5 × 0 + 60371 - 8682 - 1800 × 264 , 701

                                      - 1 × ( - 393520 + 88806 - 9364 - 1800 × 302 , 884 )

∆ G * T = 127 2 40 , 2   k J / k m o l

Agora encontraremos o K p :

l n K p = - 127240,2 8,314 1800 = - 8,502

ou,

K p = 2 , 03 × 10 - 4

Comparando com a tabela A-28, onde:

l n K p = - 8 , 497

Resposta

(a) K p = 8,24 × 10 - 4 6

(b) K p = 2 , 03 × 10 - 4

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