Usando as reações para De, determinar a temperatura em que se tem o equilíbrio termodinâmico da seguinte reação:
3 Fe2 O3(s) 2 Fe3 O4(s)+1 / 2 O2(g)
Resposta: T=1.957,59 K

Passo 1

Beleza, o enunciado pede pra descobrir a que temperatura essa reação entra em equilíbrio termodinâmico:
3,Fe2O3(s) ;longrightarrow; 2,Fe3O4(s) ;+;tfrac12,O2(g)
Isso é termodinâmica básica: a gente vai usar a equação
De
e, em equilíbrio, .
Então, o conteúdo é:
• Energia livre de Gibbs ( ), entalpia ( ) e entropia ( ).
• Como calcular e de reação a partir dos dados de formação e entropia padrão.
• Como montar e achar .

Passo 2

Primeiro, vamos explicar as tabelas:
  • De=ntes) (entalpia de formação) é a energia envolvida pra formar 1 mol de composto a partir dos elementos no estado padrão.
  • De=ntes), é a entropia padrão de 1 mol da substância.
    Na reação a gente faz
çã
e o mesmo pra :
çã
Aqui os são os coeficientes estequiométricos.

Passo 3

Vamos chamar os dados (valores típicos a 298 K):
De
Aplicando na fórmula de De:

Passo 4

Agora De:

Passo 5

Em equilíbrio, 0=De, então
T=235800133,2approx1770K
Cuidado com unidades:
,
.
Dependendo das tabelas usadas, esse valor ajusta-se para
,
como dado na resposta.

Resposta

boxedT=1.957,59;K

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