A constante de equilíbrio K da síntese da amônia \mathrm{N}_{2}+\mathrm{H}_{2} \leftrightarrow \mathrm{NH}_{3}(\mathrm{~g}) é 6,8 \times 10^{5}, em 298 K. Sabe-se que a constante de equilíbrio químico é uma função exclusivamente da temperatura da reação, a qual pode ser prevista pela equação de Van’t Hoff:
\ln \frac{K_{2}}{K_{1}}=\frac{\Delta H_{r}^{0}}{R}\left(\frac{1}{T_{1}}-\frac{1}{T_{2}}\right)
Calcule o seu valor em 400 K . Dado: \Delta H_{\mathrm{r}}{ }^{0}=-92,222 \times 10^{4} \mathrm{~J} \mathrm{~mol}^{-1} \cdot \mathbf{R}: 51

Passo 1

O enunciado pede para usar a equação de Van’t Hoff
\ln\frac{K_{2}}{K_{1}}=\frac{\Delta H_{r}^{0}}{R}\Bigl(\frac{1}{T_{1}}-\frac{1}{T_{2}}\Bigr)
com K_{1}=6{,}8\times10^{5} a T_{1}=298,K e T_{2}=400,K, a fim de calcular K_{2} em 400 K.

Passo 2

Os dados fornecidos para \Delta H_{r}^{0} e R estão inconsistentes:
  • Foi dado \Delta H_{r}^{0}=-92{,}222\times10^{4},J mol ^{-1}, o que não coincide com os valores usuais de entalpia de formação da amônia.
  • Foi indicado “ R\colon 51”, o que não corresponde ao valor da constante universal dos gases (aprox. 8{,}314,J mol ^{-1}K ^{-1}).
Sem valores corretos e consistentes de \Delta H_{r}^{0} e de R, não há como aplicar a equação de Van’t Hoff.

Resposta

Não é possível calcular K a 400 K devido aos valores de \Delta H_{r}^{0} e R informados serem incorretos ou inconsistentes.

Exercícios relacionados