Calcule a temperatura na qual a decomposição do carbonato de cálcio está em equilíbrio ( P=100 kPa ).
CaCO3(s) rightarrows CaO(s)+CO2(g) De<a H^o=177,9 kJ cdot mol^-1 ; De<a S^circ=160,4 J cdot k^-1 cdot mol^-1

Passo 1

O enunciado trata da decomposição
CaCO3(s) rightarrows CaO(s) + CO2(g)
ao equilíbrio sob P=100,kPa.
Temos os dados termodinâmicos padrão
De<a H^circ = 177,9,kJcdot mol^-1 e
De<a S^circ = 160,4,Jcdot K^-1cdot mol^-1.
O que se pede é a temperatura T na qual
o potencial de Gibbs da reação satisfaz De<a G=0.

Passo 2

Em termodinâmica química, a condição de equilíbrio é
De<a G = 0 Longrightarrow De<a G^circ(T) + RTln Q = 0
Aqui o quociente de reação é
Q = dfracPCO2P^circ.
Como PCO2=100,kPa=P^circ (padrão 1,bar),
temos ln Q=0 e portanto
De<a G^circ(T)=De<a H^circ - T,De<a S^circ = 0
Dessa forma,
T ;=;De<a H^circDe<a S^circ

Passo 3

Vamos converter De<a H^circ para joules:
De<a H^circ = 177,9,kJcdot mol^-1 = 177,900,Jcdot mol^-1
E já temos
De<a S^circ = 160,4,Jcdot K^-1cdot mol^-1.
Substituindo em
T = 177,900160,4,K,

Passo 4

Efetuando o cálculo numérico:
T approx 177,900160,4 approx 1,109,K

Passo 5

Se quisermos converter para graus Celsius:

Resposta

A decomposição de está em equilíbrio a aproximadamente

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