Dissertativa 9 - 2ª Fase - Dia 3 - IME 2023

Seja a reação genérica balanceada:

${\mathrm{A}}_{\left(\mathrm{g}\right)} + 2{\mathrm{B}}_{\left(\mathrm{g}\right)} \rightleftharpoons {\mathrm{C}}_{\left(\mathrm{s}\right)} + {\mathrm{D}}_{\left(\mathcal{l}\right)}$

Considere que: as solubilidades das espécies químicas no líquido famoso são desprezíveis; os gases se comportam idealmente; e as propriedades termodinâmicas a 1,0 atm e 30 ºC são as dadas abaixo.

${\mathrm{A}}_{\left(\mathrm{g}\right)}$	$∆{\mathrm{H}}_{{\mathrm{f}}_1\mathrm{B}\left(\mathrm{g}\right)}^{\mathrm{o}} = -394 \mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$	$∆{\mathrm{G}}_{{\mathrm{f}}_1{\mathrm{A}}_{\left(\mathrm{g}\right)}}^{\mathrm{o}} = -394 \mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$
${\mathrm{B}}_{\left(\mathrm{g}\right)}$	$∆{\mathrm{H}}_{{\mathrm{f}}_1{\mathrm{B}}_{\left(\mathrm{g}\right)}}^{\mathrm{o}} = -47,0 \mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$	$∆{\mathrm{G}}_{{\mathrm{f}}_1{\mathrm{B}}_{\left(\mathrm{g}\right)}}^{\mathrm{o}} = -16,0 \mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$
${\mathrm{C}}_{\left(\mathrm{s}\right)}$	$∆{\mathrm{H}}_{{\mathrm{f}}_1{\mathrm{C}}_{\left(\mathrm{s}\right)}}^{\mathrm{o}} = -334 \mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$	$∆{\mathrm{G}}_{{\mathrm{f}}_1{\mathrm{C}}_{\left(\mathrm{s}\right)}}^{\mathrm{o}} = -197 \mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$
${\mathrm{D}}_{\left(\mathcal{l}\right)}$	$∆{\mathrm{H}}_{{\mathrm{f}}_1{\mathrm{D}}_{\left(\mathcal{l}\right)}}^{\mathrm{o}} = -286 \mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$	$∆{\mathrm{G}}_{{\mathrm{f}}_1{\mathrm{D}}_{\left(\mathcal{l}\right)}}^{\mathrm{o}} = -237 \mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$

Determine para essa reação:

a) a expressão da constante de equilíbrio com base nas concentrações $\left({\mathrm{K}}_{\mathrm{C}}\right);$

b) o valor da constante de equilívrio com base nas pressões parciais $\left({\mathrm{K}}_{\mathrm{p}}\right)$, a 30 °C e 1 atm;

c) a variação de entalpia a 30 °C e 1 atm, estabelecendo se a reação é exotérmica ou endotérmica;

d) o valor da constante de equilíbrio ${\mathrm{K}}_{\mathrm{p}}$, a 13 °C e 1 atm, com base na equação de Van't Hoff:

$\ln \left(\frac{{\mathrm{K}}_{{\mathrm{p}}_{1}1}}{{\mathrm{K}}_{{\mathrm{p}}_{1}2}}\right) = -\frac{∆\mathrm{H}º}{\mathrm{R}}\left(\frac{1}{{\mathrm{T}}_1} - \frac{1}{{\mathrm{T}}_2}\right)$