Calcule o trabalho máximo extra (de não expansão), por mol, que pode ser obtido de uma célula combustível na qual a reação química consiste na reação de combustão do propano a 298 K. Reação:
Dado(s):
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0 |
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Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular o trabalho máximo extra que podemos obter de uma célula combustível durante a combustão do propano (
) a 298 K. Isso envolve conceitos de termodinâmica, especificamente a função Gibbs livre de energia. Para resolver, vamos precisar entender as variações de Gibbs padrão de formação (
) das substâncias envolvidas na reação.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da reação de combustão do propano:
Passo 3
Para encontrar o trabalho máximo extra, usamos a variação da energia livre de Gibbs (
) da reação. A fórmula geral para
da reação é:
Passo 4
Vamos listar as
fornecidas:
-
: -
: (elemento no estado padrão) -
: -
:
Passo 5
Agora, aplicamos a fórmula da variação de Gibbs para a reação:
Passo 6
Calculando cada termo:
- Produtos:
-
- Reagentes:
-
Passo 7
Somando os produtos e reagentes:
Passo 8
O trabalho máximo extra (
) que pode ser obtido é igual à variação da energia livre de Gibbs da reação:
Resposta
O trabalho máximo extra que pode ser obtido é de aproximadamente
.