Estime a temperatura na qual
do
(calcita) está decomposto conforme a reação.
Dado:
92,5 J. K
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa estimar a temperatura na qual 50% do
(calcita) está decomposto segundo a reação:
Vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente as variações de entalpia (
) e entropia (
), para encontrar a temperatura desejada.
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular a variação de entalpia padrão (
) da reação. A entalpia padrão de reação é dada pela diferença entre as entalpias dos produtos e dos reagentes.
A fórmula é:
Vamos substituir os valores fornecidos:
Substituindo os números:
Calculando isso:
Passo 3
Agora, vamos calcular a variação de entropia padrão (
) da reação. A entropia mede a desordem do sistema e também é calculada pela diferença entre as entropias dos produtos e dos reagentes.
A fórmula é:
Substituindo os valores:
Substituindo os números:
Passo 4
Vamos usar a relação entre energia livre de Gibbs (
), entalpia e entropia para encontrar a temperatura em que a reação está em equilíbrio com 50% de decomposição. Na condição de equilíbrio,
, então:
Isolando a temperatura (
):
Antes de calcular, precisamos garantir que as unidades estejam compatíveis. Vamos converter a entalpia de kJ para J:
Passo 5
Agora, substituímos os valores na equação para encontrar a temperatura:
Calculando:
Resposta
A temperatura na qual 50% do
está decomposto é aproximadamente 1107 K.