Determine a composição de uma atmosfera
, para que tenha o mesmo potencial de oxigênio de uma atmosfera
de
a
.
Passo 1
O enunciado pede para encontrar a razão de pressões
necessária de modo que a atmosfera
tenha o mesmo potencial de oxigênio (mesmo
) que uma atmosfera
cuja razão
a
(isto é,
). Vamos usar as equações de equilíbrio das duas reações redox:
e igualar o
resultante.
Passo 2
Para a reação
o potencial de oxigênio satisfaz
Assumindo gases ideais,
e
. Logo, com
, temos
Passo 3
Calculemos
a
. A energia livre padrão da reação
em 1173 K é aproximadamente .
Logo,
em 1173 K é aproximadamente
Logo,
Substituindo em
Passo 4
Para a reação
temos o constante
De novo
e
. Queremos igualar este
ao obtido no passo 3.
Passo 5
Aproximadamente, para
em ,
.
Então
em
Então
Passo 6
Igualando
das duas atmosferas, temos
Portanto
Resposta
A razão de pressões requerida é aproximadamente