Para um sistema no qual o seguinte equilíbrio se estabeleceu:
N2 O4(g) <=ftharpoons 2 NO2(g)
a constante de equilíbrio Kp^o=0,144 a 25,0^circ. Dada que a constante de equilíbrio Kp^o para a mesma reação é igual a 0,321 a 35,0^circ C, determine De a 35^circ C. Explique qualquer aproximação realizada.

Passo 1

Beleza, temos a reação em equilíbrio
N2O4(g)<=ftharpoons 2,NO2(g)
e os valores de em duas temperaturas:
  • a
  • a
Matéria envolvida: equilíbrio químico e termodinâmica (van’t Hoff, ΔG e ΔS).
O que vamos usar:
  1. Equação de van’t Hoff para achar ΔH° aproximado (pressupomos ΔH° constante nesse intervalo de T).
  2. Relação ΔG° = −RT ln K e ΔG° = ΔH°−T ΔS° para isolar ΔS°.

Passo 2

Usar a forma diferencial da equação de van’t Hoff (ΔH° constante):
lnKp2Kp1 ;=;-,De
Isolando ΔH°:
De
Agora é só meter os números (R=8,314 J mol⁻¹K⁻¹):
  1. Calcular .
  2. Calcular .
Ou seja, ΔH°≈+6,11×10⁴ J mol⁻¹ (endotérmico, faz sentido pois K cresce com T).

Passo 3

Agora vamos achar ΔS° em De. Primeiro, ΔG° em De via

– Logo
Em seguida, da definição de energia livre:

Passo 4

Substituindo:
De
Aproximação principal: consideramos constante entre 298 K e 308 K.

Resposta

boxedDe

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