- Determine
para a seguinte reação a 500 K e a pressão constante:
. Os seguintes dados são necessários:
Substância
CO
29,12
33,58
37,11
29,89
0,0
| Substância |
|
|
| CO | 29,12 |
|
|
|
33,58 |
|
|
|
37,11 |
|
|
|
29,89 | 0,0 |
Passo 1
Vou deixar bem claro o que o enunciado pede e quais dados temos (peguei estes números da tabela fornecida).
O enunciado pede: determinar
(entalpia da reação a
, a pressão constante) para a reação
Dados fornecidos (peguei estes valores da tabela):
-
, . -
, . -
, . -
, .
O objetivo é calcular
da reação a
. A temperatura de referência dos
é
.
Passo 2
Princípio e fórmula que vamos usar (explicando didaticamente).
Quando se conhece a entalpia de reação padrão a
,
, e se se conhece
das espécies (assumindo
aproximadamente constante no intervalo de temperaturas), a entalpia de reação a outra temperatura
é dada por (Lei de Kirchhoff):
onde
Aqui cada
é o coeficiente estequiométrico (produtos positivos, reagentes negativos na soma). Se
for tomado constante no intervalo, a integral vira
Explicando em palavras: a entalpia muda com a temperatura conforme os calores específicos; corrigimos a entalpia padrão de
somando a energia necessária para aquecer reagentes e produtos de
até
, mas só o excesso líquido
entre produtos e reagentes importa.
Passo 3
Calcular
(entalpia da reação a
) usando entalpias de formação.
Fórmula:
Aplicando à reação (coeficientes todos
):
Substituindo os valores (todos em
):
Calcule passo a passo:
Interpretação rápida: a reação é exotérmica a
com
.
Passo 4
Calcular
(diferença dos calores específicos molares entre produtos e reagentes).
Fórmula:
Substituindo os
da tabela (unidades
):
Números:
Calcule cada soma:
Significado: os produtos têm
a mais de capacidade calorífica por mol do que os reagentes, então ao aquecer de
a
a entalpia da reação aumenta (torna-se menos negativa) por essa quantidade.
Passo 5
Calcular a correção de temperatura
.
Primeiro
:
Então:
Calcule:
Converter para
(dividindo por
):
Observação: mantive precisão intermediária; no resultado final vou arredondar de forma sensata.
Passo 6
Somar a entalpia a
com a correção para obter
:
Cálculo:
Arredondando de forma razoável (duas casas decimais):
Interpretação final: a reação continua exotérmica a
, mas um pouco menos exotérmica do que a
(porque os produtos absorvem um pouco mais de calor ao aquecer).