Questão 31

IME 2021

Química

(IME - 2021/2022 - 1ª fase)

Considere a seguinte reação em equilíbrio:

2SO₂(g) + O₂(g) $ightleftharpoons$ 2SO₂(g)

Dados:

R = 8,3 J. (K.mol)^-1;
In 1,6 = 0,47; e
In 10 = 2,3.

Sabe-se que a constante de equilíbrio dessa reação é 4,0.10²⁴, a 27 ºC e 2,5.10¹⁰, a 227 ºC. Qual a variação de entalpia padrão da reação, em kJ.mol^-1, considerando que ela seja constante nessa faixa de temperatura?

-8,3

8,3

-74,1

-203,0

Gabarito:

-203,0

Resolução:

Para encontrar a variação de entalpia padrão dessa reação, utilizamos a equação de Van’t Hoff:

$ln (frac{K_{2}}{K_{1}}) = frac{Delta H^{o}}{R}(frac{1}{T_{2}} - frac{1}{T_{1}})$

Substituindo os valores na equação, temos:

$ln (frac{4cdot 10^{24}}{2,5cdot 10^{10}}) = frac{Delta H^{o}}{8,3J(Kcdot mol)^{-1}}(frac{1}{500K} - frac{1}{300K})$

$ln (1,6cdot 10^{14}) = frac{Delta H^{o}}{8,3J(Kcdot mol)^{-1}}(-frac{1}{750K})$

Podemos encontrar o valor da entalpia padrão de reação como:

$Delta H = ln(1,6cdot 10^{14}) cdot 8,3;Jcdot (Kcdot mol^{-1})cdot(-750K)$

$Delta H = ln(1,6) + 14(ln 10) cdot 8,3;Jcdot (Kcdot mol^{-1})cdot(-750K)$

$Delta H = (0,47 + 32,2) cdot 8,3;Jcdot (Kcdot mol^{-1})cdot (-750K)$

$Delta H = - 203,4; kJmol^{-1}$

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