Enunciado

Os elementos superpesados têm, nos dias de hoje, apreciável interesse, porque há indicios de estabilidade no elemento 114, obtido recentemente. Pouco antes de um rebate falso sobre a descoberta do primeiro elemento superpesado, tentou-se fazer uma previsão das propriedades químicas do uniunipento (Uup, elemento 115, O.L. Keller, C.W. Nestor e B. Fricke, J. Phys. Chem. 78, 1945 (1974)). Numa parte desse artigo estimam-se a entalpia e a entropia-padrões da reação U u p + a q + 1 2 H 2 g → U u p ( s ) + H + ( a q ) a partir dos seguintes dados: Δ s u b H o ( U u p ) = + 1,5   e V , I ( U u p )   =   5,52   e V , Δ h i d H o ( U u p ,   a q )   =   - 3,22   e V , S o ( U u p + , a q )   =   + 1,34   m e V   K - 1 , S o ( U u p , s )   =   0,69   m e V   K - 1 . Determine o potencial-padrão do par U u p + / U u p .

Passo 1

Falaaaaaaaaaaaaaaaa Tribuxo?

Bora resolver mais uma questão!?

Vamos começar escrevendo a reação:

U u p + a q + 1 2 H 2 g → U u p ( s ) + H + ( a q )

Olha as duas sacadas da questão tem dois detalhes importantes, a primeira é a unidade de medida das entalpias e entropias, e para isso vamos usar:

1   e V = 96,485   k J   .   m o l - 1

A segunda, é que nós não temos os valores para fazer direto, a penas por etapas, e isso é uma característica da.............................................................................................................

Um dos artifícios que podemos usar quando falamos dessa lei é o Ciclo de Born Harber ou Ciclo Termodinâmico, porque na físico-química existe lei que nos diz que não importa quantas etapas existam no meio, a variação e energia sempre será a mesma, no caso a variação da entalpia.

Mas como monta esse ciclo???

Se liga aqui, a gente monta etapas para que os reagentes fiquem no estado de íons gasosos (esse é nosso lado esquerdo – relaxa que logo isso de lado fica claro), vamos ter outras etapas a partir desse estado iônico gasoso para chegar nos produtos que queremos (nosso lado direito). Agora, bora ver o nosso clico!?

Obs. Os dados faltantes foram retirados das tabelas 2.7, 2.7 b, 10.3,10.4, 11.4, tanto para o ciclo, quando para os cálculos futuros.

Borá fazer os cálculos?????

Então se liga no próximo passo......

Passo 2

Agora é fácil, é só a gente somar tudo para achar a entalpia:

Δ r H o = x

Δ r H o = 3,22 + 1 2   .   4,5 + 13,6 + - 11,3 + - 5,52 + - 1,5

Δ r H o = 0,75   e V

Para a entropia, teremos:

Δ r S o = S o U u p , s + S o H + , a q - [ 1 2   S o H 2 , g + S o U u p + , a q

Δ r S o = 0,69 + 0 - 1 2   .   1 , 3 54 + 1,34

Δ r S o = - 1,327   m e V   .   K - 1

Agora para o potencial padrão:

E = - Δ r G o v F

Primeiro precisamos achar Δ r G o , então:

Δ r G o = Δ r H o - T Δ r S o

Δ r G o = 0,75 - 298   .   - 1,327

Δ r G o = 1,145   e V

Agora voltando para o potencial padrão, podemos substituir direto?

Nãooooooooooooooooooooooo, se liga na unidade do Δ r G o , ela está em e V , e na fórmula a gente trabalha com J .   m o l - 1 , então bora converter:

Agora sim, podemos substituir sem problemas:

E = - 110,475 × 10 3 1   .   9,66485 × 10 4  

E = 1,145   V

Curtiu?????????

Borá matar mais uma questão!

Resposta

Δ r H o = 0,75   e V

Δ r S o = - 1,327   m e V   .   K - 1

E = 1,145   V

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

13.49- Seja a célula A g s | A g a q + (5 mmol/L) || A g a q +( 0,15 m o l L ) | A g s . (a) Será que ela pode fornecer trabalho ? (b) Se for o caso, qual é o trabalho máximo que ela pode fornecer (po
13.39-Calcule E para as seguintes células de concentração:a) P b s | P b a q 2 + ? || P b a q 2 +( 0,10 m o l L ) | P b s b) P t s | F e 3 +( a q ,0,10 m o l L ) , F e 2 +( a q ,1,0 m o l L ) ||F e 3
13.43-Determine a quantidade desconhecida nas seguintes células:a) P t s | H 2 g (1,0b a r ) | H + ( p H =? ) || C l a q -( 1 m o l L ) | H g 2 C l 2 s | H g l , E = + 0,33V b) C g r | C l 2 g 1,0b a
13.50- Seja a célula A g s | A g a q + ( 2,1 × 10 - 4 mol/L) || P b a q 2 +( 0,10 m o l L ) | P b s . (a) Será que ela pode fornecer trabalho ? (b) Se for o caso, qual é o trabalho máximo que ela pode
114. A variação de entropia de uma reação de célula pode ser determinada a partir da variação do potencial de célula com a temperatura. (a) Mostre que ∆ S ° = n F E c é l u l a , 2 ° - E c é l u l a ,