Enunciado

Usando os dados da função de Gibbs, determine a constante de equilíbrio K p para o processo de dissociação O 2 ⇌ 2 O a 2000 K. Compare seu resultado com o valor de K p listado na Tab. A-28.

Passo 1

Tá legal! Sabemos que o valor da constante de equilíbrio K p pode ser determinada a partir da equação 16-14 apresentada nessa seção, que nos fornece:

K p = e - Δ G * ( T ) / R u T

Então, precisamos calcular o termo da exponencial. Dessa forma, começando com Δ G * ( T ) , temos, conforme vimos na equação 16-11:

Δ G * T = v O g - O * T - v O 2 g - O 2 * ( T )

E, abrindo as expressões, temos:

Δ G * T = v O h - - T s - O - v O 2 h - - T s - O 2

Δ G * T = v O h - f + h - 2000 - h - 298 - T s - O 2 - v O 2 h - f + h 2000 - h - 298 - T s - O 2

Então, substituindo os valores conhecidos, pegando os dados das entalpias e entropias de formação do apêndice A, temos:

Δ G * 2000 = 2 249190 + 42564 - 6852 - 2000 201,135 - 1 0 + 67881 - 8682 - 2000 268,6 5 5

Δ G * 2000 = - 234736 + 478101 → Δ G * 2000 = 243365

Passo 2

Agora, substituindo os valores conhecidos na equação do passo 1, temos:

K p = e - 243365 / 8,314 ( 2000 ) → K p = 4,4.10 - 7

Passo 3

Agora, consultando a tabela A-28, temos:

O valor presente na tabela é o logarítmo natural de K p , então, pegando o K p do passo 2 e aplicando o logarítmo natural, temos:

ln ⁡ K p = ln ⁡ 4,4.10 - 7 → ln ⁡ K p = - 14,63

Esse valor é próximo do valor de K p de -14,622 apresentado na tabela A-28.

Resposta

K p = 4,4.10 - 7

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