QUESTÃO 08 - Calcule
a 500 K para:
Dados: (considere os gases com comportamento ideal e
para gases poliatômicos)
Substância
)
38,95
218,0
249,17
Dados: (considere os gases com comportamento ideal e
| Substância |
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38,95 |
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218,0 |
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249,17 |
Passo 1
O que o problema pede: calcular
à
para a reação
(na verdade o enunciado escreveu
como reagente; aqui eu sigo exatamente o enunciado:
).\n
Informações fornecidas (valores em , assumidos como entalpias-padrão de formação a
):
Informações fornecidas (valores em
Outras instruções: considerar gases ideais e usar
para gases poliatômicos (logo
será usado). Vou assumir que H e O são monoatômicos (portanto
para eles). Não peço nenhuma informação adicional.
Passo 2
Conceito essencial (a “fórmula-chave” que vamos usar): para uma reação gasosa ideal, a energia interna e a entalpia estão relacionadas por
onde
é o número de mols gasosos dos produtos menos dos reagentes,
é a constante dos gases e
a temperatura em K. Explico cada termo:
-
: variação de entalpia padrão da reação na temperatura . -
: variação de energia interna padrão da reação na temperatura . -
: conta-se apenas mols de gás (ex.: se reagente tem 1 mol gas e produtos somam 3 mols gas, ). -
(vou usar em kJ): .
Observação didática: normalmente somos dados
a
; para obter
em outra
usamos
onde
é a soma algébrica dos
molares dos produtos menos dos reagentes. Aqui vou considerar
constantes (aplicação comum em exercícios) e então
.
Passo 3
Calcular
da reação à
usando as entalpias-padrão de formação fornecidas:
Aplicando aos valores:
Faço as contas passo a passo:
Portanto
Passo 4
Calcular
da reação usando
e os
dados/assumidos:
- Para
(poliatômico), dado no enunciado, então
- Para
e (monoatômicos), usamos , portanto
Agora
:
Calculo:
Em unidades de
:
Passo 5
Corrigir
de
para
usando
.
O aumento de temperatura é . Então
O aumento de temperatura é
Calculo do termo de correção:
Logo
Passo 6
Calcular
com a fórmula do Passo 2. Primeiro obtenha
:
Calcule
:
Agora
Arredondando de forma razoável (2 casas decimais):