Uma mistura gasosa a 1200 K tem a seguinte composição inicial, em fração molar:
e
.
Calcule a afinidade da reação
nessa mistura. Qual é a direção da reação?
Calcule a afinidade da reação
Passo 1
O enunciado dá uma mistura gasosa a
com frações molares
,
e
. Pede-se a afinidade da reação
e a direção em que ela evolui. Vamos usar o conceito de afinidade química
relacionando-a ao potencial químico dos gases e ao desvio em relação ao equilíbrio via quociente reacional
.
Passo 2
A afinidade química
dessa reação é definida por
em que
é a variação de energia livre de Gibbs da reação fora do estado padrão,
a constante dos gases e
o quociente de reação.
Passo 3
O quociente de reação
para
é dado por
é dado por
e, como
em gases ideais,
Passo 4
Calculamos o termo
a
:
Passo 5
Da tabela termodinâmica a
(por exemplo JANAF) obtém-se
Então
Passo 6
Finalmente a afinidade é
Como
, a reação é espontânea no sentido direto (formação de
).
Resposta
A reação evolui espontaneamente no sentido da direita, gerando