A seguinte tabela fornece dados para os exercícios 23 e 24 .
Capacidades caloríficas na forma
em cal mol
6,947
6,095
7,576
6,732
6,449
7,219
Calcular o valor de
a 1000 K para a reação:
sendo
.
Capacidades caloríficas na forma
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6,947 |
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6,095 |
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7,576 |
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6,732 |
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6,449 |
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7,219 |
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Passo 1
O enunciado pede o valor de
da reação
a
, sabendo que
. A tabela fornece as capacidades caloríficas na forma
com
em
. Valores relevantes (peguei-os da tabela fornecida):
O que se pede claramente: calcular
a
.]
Passo 2
Princípio usado (explicação didática): a variação de entalpia com a temperatura para uma reação é dada pela lei de Kirchhoff:
onde
é a soma estequiométrica das capacidades molares (produtos positivo, reagentes negativo). Aqui
são os coeficientes estequiométricos (positivo para produtos, negativo para reagentes). Explico: isso vem de que a entalpia de cada substância varia com
como
; subtrair produtos e reagentes dá a fórmula acima.
Observação de unidades e conversão: os
estão em
. A entalpia dada é em
. Então vou calcular
em
e depois converter para
dividindo por
.
Passo 3
Calcular
em termos dos coeficientes
. Para a reação
Como cada
é
, os coeficientes resultantes são:
Faço as contas passo a passo:
Passo 4
Escrever a integral explicitamente e integrar termo a termo. Sabendo que
aplicamos com
e
:
com
. Essa integral dará o acréscimo de entalpia (em
) ao passar de
para
.
Passo 5
Calcular cada termo numérico (tudo em
):
Termo 1:
Termo 2:
Termo 3:
Agora somo os três termos:
Converter para
:
.
Passo 6
Finalmente aplicar a lei de Kirchhoff:
Substituindo
e o termo calculado:
Arredondando de forma razoável para três casas decimais: