Determine o De<a Gr da reação N2(g)+3 H2(g) 2 N H3(g) na temperatura abaixo, conhecendo De<a Gf, 298 K(N H3)=-16,45 kJ / mol e De<a Hf, 298 K(N H3)=-46,11 kJ / mol.
a) 500 K

Passo 1

O enunciado pede o valor de De<a Gr para a reação
N2(g) + 3H2(g) longrightarrow 2NH3(g)
a T=500 K, sabendo que em 298 K
De<a Gf,298(NH3)=-16,45 kJ/mol e
De<a Hf,298(NH3)=-46,11 kJ/mol.
Como não temos variação de calor a pressão constante ( Cp) disponível, vamos assumir De<a H e De<a S constantes e usar
De<a Gr(T)=De<a Hr,298-T,De<a Sr,

Passo 2

Calculamos primeiro a entalpia de reação em 298 K, usando entalpias de formação:
De<a Hr,298 =sumnu,De<a Hf,298(produtos) -sumnu,De<a Hf,298(rea>=ntes) =2l(-46,11r)-l[0+3cdot0r] =-92,22 kJ,

Passo 3

A partir da relação De<a G=De<a H-TDe<a S no ponto de formação de NH3 em 298 K, obtemos sua entropia de formação:
De<a Sf,298(NH3) =De<a Hf,298(NH3)-De<a Gf,298(NH3)T =-46,11 - (-16,45)298 =-0,09957 kJ/K
ou seja De<a Sf,298(NH3)=-99,57 J/ Kcdot mol.

Passo 4

Agora a entropia de reação em 298 K:
De<a Sr,298 =2,De<a Sf,298(NH3) - l[0 + 3cdot0r] =2cdot(-0,09957) =-0,19914 kJ/K,

Passo 5

Finalmente, calculamos De<a Gr a 500 K:
De<a Gr(500) =De<a Hr,298 - 500,De<a Sr,298 =-92,22 - 500cdot(-0,19914) =-92,22 +99,57 =7,35 kJ,

Resposta

De<a Gr(500 K) = +7,35 kJ

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