8² QUESTÃO
Valor: 1,0
Uma mistura gasosa de metano e hidrogênio, na qual a pressão total é 1 atm e a pressão parcial de hidrogênio é 0,957 atm, está em equilíbrio com uma liga Fe-C a 1000 K .
(a) Calcule a atividade do carbono na liga.
(b) Determine o valor da pressão parcial de hidrogênio na mistura gasosa necessária para precipitar grafite.
Dados:
TABELA
x
exp (x)
y
(y)
-1,364
0,2560
95,57
9,77
-2,364
0,0940
137,60
11,73
-3,364
0,0350
155,57
12,47
-4,364
0,0130
185,60
13,62
-5,364
0,0050
195,57
13,98
-6,364
0,0020
205,60
14,34
-7,264
0,0007
235,57
15,35
Valor: 1,0
(a) Calcule a atividade do carbono na liga.
(b) Determine o valor da pressão parcial de hidrogênio na mistura gasosa necessária para precipitar grafite.
x | exp (x) | y | (y)
|
-1,364 | 0,2560 | 95,57 | 9,77 |
-2,364 | 0,0940 | 137,60 | 11,73 |
-3,364 | 0,0350 | 155,57 | 12,47 |
-4,364 | 0,0130 | 185,60 | 13,62 |
-5,364 | 0,0050 | 195,57 | 13,98 |
-6,364 | 0,0020 | 205,60 | 14,34 |
-7,264 | 0,0007 | 235,57 | 15,35 |
Passo 1
O enunciado trata do equilíbrio químico da reação
em que a constante de equilíbrio a
vale
com
(J/mol),
e
.
Parte (a): calcule a atividade do carbono na liga, sabendo que
e
.
Parte (b): ache a pressão necessária para que comece a precipitar grafite, i.e.\ fixe
e use
.
Parte (a): calcule a atividade do carbono
Parte (b): ache a pressão
Passo 2
Calcule
a
:
Passo 3
Determine
:
Passo 4
Para parte (a), na condição de equilíbrio vale
Como
e
com apenas
e
, temos
Logo
Passo 5
Para parte (b), precipitação de grafite corresponde a
. Então
Como
, resulta
Resolvendo a equação de segundo grau, obtemos a raiz física
Resposta
(a)
.
(b) .
(b)