Enunciado

O coeficiente de fugacidade de um certo gás, a 290 K e 2,1 MPa, é 0,68. Calcule a diferença entre a energia de Gibbs molar do gás e a de um gás perfeito, no mesmo estado.

Passo 1

E aí pessoal? Vamos lá matar essa questão?

Primeiro precisamos saber a diferença entre os dois tipos de gás que a questão fala. Para um gás ideal a energia de Gibbs é:

G m 0 = G m θ + R T l n l n     ( p p θ )  

E para um gás real a energia de Gibbs é:

G m = G m θ + R T l n l n     ( f p θ )  

Passo 2

Sabendo dessas duas equações podemos encontrar a equação da diferença entre as duas:

G m - G m 0 = R T l n l n   ϕ  

Passo 3

Agora que temos a equação da diferença de energia entre os dois gases vamos aplicar nela os dados fornecidos pela questão:

G m - G m 0 = ( 8,314   J   K - 1 m o l - 1 ) ( 290   K ) ( l n l n   0,68   )

G m - G m 0 = - 0,93   K J   m o l - 1

Resposta

G m - G m 0 = - 0,93   K J   m o l - 1

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3.11 (a) Calcule a energia de Gibbs padrão de reação 4H C l g + O 2 g → 2 C l 2 g + 2 H 2 O l , a 298 K, a partir das entropias-padrão e das entalpias-padrão de formação dadas na Seção de Dados.
3.14 (a) Calcule o trabalho máximo, diferente do de expansão, que pode ser obtido, por mol, numa célula-combustível em que a reação quimica é a combustão do metano a 298 K.
3.14 (b) Calcule o trabalho máximo, diferente do de expansão, que se pode obter, por mol, numa célula-combustível em que a reação quimica é a combustão do propano a 298 K.
3.11 (b) Calcule a energia de Gibbs padrão de reação C O g + C H 3 O H l → C H 3 C O O H l a 298 K, a partir das entropias-padrão e das entalpias-padrão de formação dadas na Seção de Dados.
3.16 (b) Suponha que 2,5 mmol de A r g ocupem 72 cm^2 a 298 K e se expandam a 100 cm^3. Calcule Δ G para o proceso.