Entalpias de formação de ligas sólidas podem ser calculadas a partir de entalpias de solução dessas fases em um metal líquido adequado. Os metais puros e as ligas listadas abaixo, que estavam todos originalmente a 31^circ C, foram despejados sobre estanho líquido a 250^circ C e o calor desse processo foi medido. Os resultados, computados para 1 mol de materiais, foram:
Fase cc hline Fase & $De
Ag 20418
Cd 18995
De 27447
zeta 27949
a. Calcule 31^circ C da fase a .

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a entalpia de formação ( De) da fase zeta a 31^circ C. Estamos lidando com termodinâmica, especificamente entalpias de formação e de solução de ligas sólidas. Para resolver isso, vamos precisar das entalpias de solução fornecidas para o prata (Ag), cádmio (Cd) e as ligas zeta e Gamma.

Passo 2

Primeiro, é importante entender o que é entalpia de formação. A entalpia de formação ( De) é a mudança de entalpia quando 1 mol de uma substância é formado a partir de seus elementos em suas formas padrão. No nosso caso, queremos saber quanto de energia é envolvido na formação da liga zeta a partir de Ag e Cd puros.
A entalpia de solução ( De) é a mudança de entalpia quando 1 mol de uma substância é dissolvido em um solvente apropriado, que aqui é o estanho líquido.
A relação entre a entalpia de formação e a entalpia de solução pode ser expressa pela seguinte fórmula:
De
onde $ x $ e $ y $ são os coeficientes estequiométricos de Ag e Cd na liga x , respectivamente.

Passo 3

Agora, vamos aplicar essa fórmula com os valores que temos. A liga zeta é Ag0.5Cd0.5, então $ x = 0.5 $ e $ y = 0.5 $.
Substituindo os valores:
x = 0.5
Vamos calcular passo a passo:
  1. $ 0.5 \cdot 20418 = 10209 , \mathrm{J/mol} $
  2. $ 0.5 \cdot 18995 = 9497.5 , \mathrm{J/mol} $
  3. Agora, subtraímos esses valores da entalpia de solução da y = 0.5 :
De

Resposta

A entalpia de formação da fase zeta a 31^circ C é de aproximadamente 7740.5 , J/mol.

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