Para a reação
a constante de equilíbrio
a 800 K. Calcule o acréscimo de energia livre em calorias, que acompanha a reação de vapor d’água, a 100 atm de pressão, com carbono, para formar
, a uma pressão de 50 atm cada um, admitindo comportamento ideal dos gases. Qual é a variação de energia livre padrão de reação nessa temperatura?
Passo 1
O enunciado apresenta a reação
à temperatura
e informa a constante de equilíbrio
Pede-se (a) o acréscimo de energia livre
quando
e
, e (b) a variação de energia livre padrão
a essa temperatura.
Para resolver, vamos usar as relações
Para resolver, vamos usar as relações
onde
.
Passo 2
Calculamos o quociente de reação
(sendo a atividade do carbono sólido igual a 1). Substituindo
Passo 3
O acréscimo de energia livre é
e
Calculamos o argumento do logaritmo:
Logo
Passo 4
A variação de energia livre padrão é
com
assim
Resposta
O acréscimo de energia livre sob as condições dadas é
e a variação de energia livre padrão a
é