Calcule e plote os K-valores como uma função da temperatura a 1 atm

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente precisa calcular e desenhar um gráfico dos valores de (constante de equilíbrio) em função da temperatura, mantendo a pressão constante em 1 atm. Para resolver isso, vamos precisar entender como a constante de equilíbrio muda com a temperatura. Isso envolve conceitos de química de equilíbrio e termodinâmica, especificamente a Equação de van 't Hoff.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é a constante de equilíbrio K = [C]^c [D]^d[A]^a [B]^b . Ela indica a proporção das concentrações dos produtos e reagentes quando uma reação química está no equilíbrio. A fórmula geral para uma reação genérica é:

Passo 3

Agora, para ver como ln(K2K1) = -De varia com a temperatura, usamos a Equação de van 't Hoff, que relaciona a constante de equilíbrio com a temperatura e a entalpia da reação ( ):
Onde:
  • e são as constantes de equilíbrio em temperaturas e , respectivamente.
  • é a constante dos gases ideais ( ).

Passo 4

Para calcular K2 = K1 exp(-De em diferentes temperaturas, precisamos saber da reação. Supondo que já temos esse valor, podemos rearranjar a Equação de van 't Hoff para resolver :

Passo 5

Vamos escolher uma temperatura inicial (por exemplo, 298 K) e calcular em outras temperaturas . Repetimos o cálculo para cada valor de que queremos analisar.

Passo 6

Após calcular os valores de para as diferentes temperaturas, podemos plotar um gráfico com a temperatura no eixo x e no eixo y. Isso nos mostrará como a constante de equilíbrio varia conforme a temperatura muda.

Passo 7

Para fazer o gráfico, você pode usar ferramentas como Excel, Google Sheets ou softwares de plotagem como o MATLAB ou Python (com bibliotecas como Matplotlib). Insira os valores de temperatura e os respectivos calculados para gerar o gráfico.

Resposta

Seguindo esses passos, você conseguirá calcular os valores de para diferentes temperaturas a 1 atm e produzir um gráfico que mostra como a constante de equilíbrio varia com a temperatura.

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