Para a reação a seguir,
calcule o valor de
a
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre termodinâmica! A gente tem uma reação química onde o amoníaco gasoso (
) se decompõe formando hidrogênio (
) e nitrogênio (
). A gente sabe a variação de entalpia dessa reação (
) e precisa descobrir a variação da energia interna (
) a 25°C. Para isso, vamos usar a relação entre entalpia e energia interna que envolve o número de mols dos gases e a constante dos gases ideais.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona a variação de entalpia (
) com a variação da energia interna (
):
Onde:
-
é a variação no número de mols de gás -
é a constante dos gases (8,314 J/mol·K) -
é a temperatura em Kelvin
Passo 3
Vamos calcular
, que é a diferença entre os mols de produtos e reagentes na reação.
Na reação:
- Reagentes: 1 mol de
- Produtos:
mol de + mol de = 2 mols
Então:
Passo 4
Agora, vamos calcular
. Sabemos que:
Então:
Passo 5
Vamos rearranjar a fórmula para encontrar
:
Substituindo os valores: