Admita que a pressão parcial de um gass perfeito caia de 1,00 bar para 0,50 bar, quando um gás é consumido numa reaçāo a
. Qual é a variaçāo do potencial quimico da substäncia?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que está acontecendo aqui. O enunciado diz que a pressão parcial de um gás perfeito diminui de 1,00 bar para 0,50 bar durante uma reação química a 25°C. Nosso objetivo é descobrir como isso afeta o potencial químico da substância. Para resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, em específico, o potencial químico e como ele se relaciona com a pressão.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber o que é potencial químico. O potencial químico (
) é uma medida de quanto a energia de um sistema muda quando a quantidade de uma substância muda, mantendo temperatura e pressão constantes. Para gases ideais, a relação entre o potencial químico e a pressão é dada pela equação:
Aqui:
-
é o potencial químico na pressão que queremos encontrar. -
é o potencial químico padrão, na pressão de referência (geralmente 1 bar). -
é a constante dos gases ideais ( ). -
é a temperatura em Kelvin. -
é a pressão atual. -
é a pressão padrão.
Passo 3
Vamos reorganizar a equação para encontrar a variação do potencial químico (
) quando a pressão muda de
para
:
Passo 4
Agora, precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin. Sabemos que:
Passo 5
Vamos substituir os valores na equação da variação do potencial químico:
Passo 6
Calculando a razão das pressões:
Agora, calculando o logaritmo natural:
Passo 7
Multiplicando todos os valores:
Resposta
A variação do potencial químico da substância é aproximadamente
.