Se 
  de 
  é adicionado em um recipiente vazio de volume 
  e o equilíb
rio é atingido a 4000 K , uma pressão de 
  se estabelece no sistema. Determine 
  e 
  nesse caso. (R: 2,
  )
rio é atingido a 4000 K , uma pressão de
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem 0,1500 mol de 
  adicionados num recipiente de 32,80 litros a uma temperatura de 4000 K. No equilíbrio, a pressão no sistema é de 2,175 atm. Nosso objetivo aqui é determinar duas coisas: a constante de equilíbrio 
  e a variação de energia livre padrão 
 . Para isso, vamos precisar usar a Lei dos Gases Ideais e as relações entre 
  e 
 .
Passo 2
Primeiro, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é 
 , onde:
- 
é a pressão,  - 
é o volume,  - 
é o número de mols,  - 
é a constante dos gases ( ),  - 
é a temperatura em Kelvin.  
Vamos rearranjar a equação para resolver para a pressão 
 :
Passo 3
Agora, vamos calcular a pressão teórica usando os valores fornecidos:
Mas, no equilíbrio, a pressão observada é de 2,175 atm. Isso significa que parte do 
  reagiu até atingir o equilíbrio. A constante de equilíbrio 
  pode ser determinada comparando as pressões no equilíbrio.
Passo 4
A relação entre 
  e as pressões parciais em equilíbrio depende da reação química envolvida. Supondo que a reação seja a dissociação de 
  em átomos de oxigênio:
A expressão para 
  seria:
Assumindo que a pressão total no equilíbrio é de 2,175 atm e usando a pressão teórica calculada anteriormente, podemos estimar 
 . Após os cálculos, obtemos:
Passo 5
Agora, para encontrar a variação de energia livre padrão 
 , usamos a relação:
Substituindo os valores: