O gás oxigênio,
, pode ser obtido em laboratório por meio da reação do peróxido de sódio com água, de acordo com a equação:
Dado:
.
(a) Calcule
a
para essa reação.
(b) Em que temperatura essa reação entra em equilíbrio à pressão de 100 kPa ?
(a) Calcule
(b) Em que temperatura essa reação entra em equilíbrio à pressão de 100 kPa ?
Passo 1
O enunciado trata da reação
e fornece
e
.
(a) Pede a
.
(b) Pede a temperatura em que a reação fica em equilíbrio (ou seja, ) quando
. Para resolver usaremos a relação
(a) Pede
(b) Pede a temperatura em que a reação fica em equilíbrio (ou seja,
e, em equilíbrio,
.
Passo 2
Calculamos
a
(
). Primeiro convertemos
para joules:
Então
Calculando o produto
logo
Passo 3
Para encontrar a temperatura de equilíbrio definimos
e resolvemos
Em unidades de joule e kelvin:
Passo 4
O resultado
é fisicamente impossível. Isso significa que para qualquer temperatura positiva temos
, ou seja, a reação é sempre espontânea e nunca “entra em equilíbrio” num
mantendo
.
Resposta
(a)
.
(b) A solução formal dá , valor impossível; na prática, a reação é espontânea para toda
.
(b) A solução formal dá