Calcule a variação da energia interna quando 2 mols de CO são convertidos em 2 mols de \mathrm{CO}_{2} a 1 atm e 25^{\circ} \mathrm{C}: \quad 2 \mathrm{CO}_{(\mathrm{g})}+\mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})}-->2 \mathrm{CO}_{2(\mathrm{~g})} \quad \Delta \mathrm{H}=-566,0 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}

Passo 1

O enunciado pede a variação de energia interna ao transformar 2 mol de CO em 2 mol de C O_{2} a 1 atm e 25\circC, sabendo que \Delta H=-566,0 kJ (para a reação estequiométrica). O conteúdo usado será termodinâmica, empregando a relação entre entalpia e energia interna para gases ideais.

Passo 2

Determinar a variação do número de mols de gás na reação:
\Delta n = n_{\text{produtos}} - n_{\text{reagentes}} = 2 - (2 + 1) = -1.

Passo 3

Escrever a relação entre entalpia e energia interna em processo a pressão constante:
\Delta H = \Delta U + \Delta n\,R\,T.

Passo 4

Isolar \Delta U e substituir os valores:
\Delta U = \Delta H - \Delta n\,R\,T = -566,0\;\text{kJ} - (-1)\,\frac{8,314\;\text{J\cdotmol}^{-1}\text\cdotK^{-1}\times298\;\text{K}}{1000}\;\text{kJ\cdotmol}^{-1}.

Passo 5

Calcular R\,T em k J\cdot mo l^{-}¹:
R\,T = \frac{8,314\times298}{1000}\approx2,48\;\text{kJ\cdotmol}^{-1},
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\Delta U = -566,0 + 2,48 = -563,52\;\text{kJ}\approx -563,5\;\text{kJ}.

Resposta

\Delta U\approx -563,5 kJ

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