Calcule o
a 348 K para a reação:
OBS: use os dados da Tabela abaixo para a resolução dos exercícios
SUBSTÂNCIA
SUBSTANCIA
37,12
--
39,87
73,50
-2220
50,67
63,89
-2058
33,58
43,53
-1411
75,29
52,63
-1560
0
29,355
35,31
-890
0
28,80
0
28,80
0
29,125
29,14
OBS: use os dados da Tabela abaixo para a resolução dos exercícios
SUBSTÂNCIA |
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SUBSTANCIA |
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37,12 | -- |
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39,87 | |||||||||||
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73,50 | -2220 |
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50,67 | |||||||||||
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63,89 | -2058 |
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33,58 | |||||||||||
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43,53 | -1411 |
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75,29 | |||||||||||
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52,63 | -1560 |
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0 | 29,355 | |||||||||||
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35,31 | -890 |
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0 | 28,80 | |||||||||||
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0 | 28,80 |
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0 | 29,125 | |||||||||||
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29,14 |
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular o ΔH° (entalpia padrão) da reação:
Estamos trabalhando com termodinâmica, especificamente com entalpias de formação e capacidades caloríficas (Cp). Vamos precisar dos valores de ΔH°f das substâncias envolvidas e das capacidades caloríficas fornecidas na tabela para ajustar a entalpia da reação para a temperatura dada de 348 K.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o ΔH° da reação a 298 K usando as entalpias de formação padrão (ΔH°f). A fórmula para ΔH° da reação é:
Vamos identificar as entalpias de formação das substâncias envolvidas:
-
Produtos:
- CO₂(g): ΔH°f = -393,5 kJ/mol
-
Reagentes:
- CO(g): ΔH°f = -110,53 kJ/mol
- O₂(g): ΔH°f = 0 kJ/mol (elemento em estado padrão)
Agora, substituímos na fórmula:
Calculando:
Passo 3
Agora, precisamos ajustar essa entalpia para a temperatura de 348 K. Para isso, usamos a capacidade calorífica (Cp) das substâncias envolvidas. A fórmula para ajustar a entalpia com base na temperatura é:
Onde:
- $ \Delta T = T_{final} - T_{inicial} = 348 K - 298 K = 50 K $
- $ \bar{C}_p $ são as capacidades caloríficas molares das substâncias.
Vamos calcular a contribuição de cada substância:
Produtos:
- CO₂(g): $ \bar{C}_p = 37,12 J/mol·K $
Reagentes:
- CO(g): $ \bar{C}_p = 29,14 J/mol·K $
- O₂(g): $ \bar{C}_p = 29,355 J/mol·K $
A variação na entalpia devido à temperatura:
Calculando:
- Soma das capacidades caloríficas dos produtos:
- Soma das capacidades caloríficas dos reagentes:
- Diferença:
- Ajuste da entalpia:
Passo 4
Finalmente, somamos o ΔH° da reação a 298 K com o ajuste devido à temperatura:
Resposta
O ΔH° da reação a 348 K é aproximadamente -283,3 kJ/mol.