Enunciado

Evapora-se o ácido acético num balão de 21,45   c m 3 , a 437   K e sob pressão externa de 101,9   k P a . O balão é então selado e determina-se a massa do ácido presente, encontrando-se 0,0519   g . A experiência é repetida, com o mesmo balão, porém a 471   K , e a massa de ácido acetico no balão é então de 0,0380   g . Calcule a constante de equilíbrio da reação de dimerização do ácido no vapor e a entalpia de vaporização.

Passo 1

Falaaaaaaaaaaaaaaaa Tribuxo?

Bora resolver mais uma questão!?

Vamos começar escrevendo reação:

A 2 g ⇌ 2   A g

A =   ácido acético

Vamos montar nossa famosa tabela de equilíbrio, usando a dissociação:

Teremos:

Nosso K , será:

K = 2 α p p o 1 + α 2 1 - α p p o 1 + α

Mas isso está muito feinho, vamos arrumar:

K = 4 α 2 p p o 2 1 + α 2 1 - α p p o 1 + α

K = 4 α 2 p p o 2 1 + α 2   .   1 + α 1 - α p p o

K = 4 α 2 p p o 1 + α   .   1 - α  

K = 4 α 2 p p o 1 - α 2

Passo 2

Para determinar a constante de equilíbrio, precisamos do α , e para isso vamos lembrar um pouquinho de Química Geral, da equação dos gases:

p V = n R T

Mas agora em físico-química esse n da equação refere-se ao n t o t a l :

n t o t a l = n + α n = 1 + α n

Aplicando n t o t a l na equação dos gases, temos:

p V = 1 + α n R T

Passo 3

E agora o nosso n pode ser determinado para primeira experiência, por:

n = m M

n = 0,0519 120,1

n = 4,321 × 10 - 4   m o l s

Retornando para:

p V = 1 + α n R T

101,9   .   21,45 × 10 - 3 = 1 + α   .   4,321 × 10 - 4   .   8,314   .   437

α = 0,392

Agora retornando para:

K = 4 α 2 p p o 1 - α 2

K = 4   .   0,392 2 101,9 100 1 - 0,392 2

K = 0,740

Passo 4

E agora o nosso n pode ser determinado para segunda experiência, por:

n = m M

n = 0,0380 120,1

n = 3,164 × 10 - 4   m o l s

Retornando para:

p V = 1 + α n R T

101,9   .   21,45 × 10 - 3 = 1 + α   . 3,164 × 10 - 4   .   8,314   .   471

α = 0,764

Agora retornando para:

K = 4 α 2 p p o 1 - α 2

K = 4   .   0,764 2 101,9 100 1 - 0,764 2

K = 5,715

Passo 5

Juro que é a última etapa, agora vamos calcular a entalpia, por:

ln ⁡ K 2 K 1 = - Δ r H o R 1 T 2 - 1 T 1

ln ⁡ 5,715 0,740 = - Δ r H o 8,314 1 471 - 1 437

Δ r H o = 102,886   k J   .   m o l - 1

Foi divertido!!!!

Bora matar mais uma!

Resposta

K 437   K = 0,740

K 471   K = 5,715

Δ r H o = 102,886   k J   .   m o l - 1

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