Exercícios Resolvidos de Energia Livre de Gibbs

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Enunciado

O gás brometo de hidrogênio pode ser obtido a partir da reação de hidrogênio gasoso com bromo gasoso, segundo a reação:

H2(g) + Br2(g) → 2HBr(g)

a) Qual é a energia livre de Gibbs padrão da reação a 298 K? Essa reação e espontânea nessa

temperatura, se as substancias se encontrarem no estado-padrão?

b) Se 120 mL de gás hidrogênio, a 0 °C e 1 atm, se combinam com uma quantidade estequiométrica de bromo, e o brometo de hidrogênio formado e dissolvido em 150 mL de água, qual é a concentração molar de ácido bromídrico nessa solução?

Passo 1

Fala aí, galera!!! Calcular a variação de energia de Gibbs é literalmente calcular a diferença dessa energia entre produtos e reagentes. E depois, como estamos falando de um gás, vamos assumir que seja um gás ideal, e a partir disso encontrar a quantidade de mols de hidrogênio presente, e sabendo o volume, calculamos tranquilamente a concentração do gás.

Passo 2

  1. Δ G 0 = Δ G p r o d u t o s 0 - Δ G r e a g e n t e s 0

Lembrando que precisamos nessa continha aí lembrar dos coeficientes estequiométricos dos produtos e reagentes, show?

Δ G 0 = 2 × - 53,45 - 1 × 3,11 = - 110,01   k J

Como temos um valor negativo, essa reação é espontânea nessa temperatura.

Passo 3

(b) Assumindo um comportamento de gás ideal

P V = n R T

n = P V R T = 1 × 0,12 0,08206 × 273 = 5,35 × 10 - 3   m o l  

Logo, pela estequiometria da reação, formaremos o dobro de HBr.

Como temos essa quantidade dissolvida em 150 mL de água, ou seja, 0,15 L, a concentração é:

H B r = 2 × 5,35 × 10 - 3 0,15 = 0,0714 m o l L

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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