Determine o número de graus de liberdade para cada um dos sistemas indicados.
c) Um sistema composto por NH4 Cl em decomposição, de acordo com a reação abaixo, em um recipiente evacuado. tau=1
N H4 C l(s) rightarrow N H3(g)+H C l(g)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para determinar o número de graus de liberdade de um sistema composto por NH4Cl em decomposição, segundo a reação dada dentro de um recipiente evacuado. Para resolver isso, vamos usar a Regra de Fase de Gibbs, que nos ajuda a encontrar quantas variáveis podemos alterar no sistema sem mudar o número de fases presentes.

Passo 2

Primeiro, vamos entender os componentes do sistema. A Regra de Gibbs é dada por:
F = C - P + 2
Onde:
  • F é o número de graus de liberdade.
  • C é o número de componentes químicos.
  • P é o número de fases presentes.

Passo 3

Vamos identificar as fases no sistema. Observando a reação:
NH4Cl(s) rightarrow NH3(g) + HCl(g)
Temos:
  1. Sólido NH4Cl (fase sólida)
  2. Gás NH3 (fase gasosa)
  3. Gás HCl (fase gasosa)
Apesar de termos dois gases, como NH3 e HCl são fases distintas, consideramos três fases no total. Logo, P = 3.

Passo 4

Agora, vamos determinar o número de componentes químicos ( C). Os componentes são as espécies químicas independentes necessárias para descrever o sistema.
Na reação, temos:
  • NH4Cl
  • NH3
  • HCl
No entanto, essas três espécies estão relacionadas pela reação química, então precisamos identificar quais são independentes. Geralmente, para reações de decomposição como essa, consideramos C = 2 (por exemplo, NH4^+ e Cl^- como componentes).

Passo 5

Aplicando a Regra de Gibbs:
F = C - P + 2 = 2 - 3 + 2 = 1

Resposta

O número de graus de liberdade para o sistema é 1.

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