O Leão Azul

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE-UFS CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA-CCET DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AMBIENTAL - DEAM

3 Prova de Termodinâmica para Engenharia Ambiental 05/05/2017

Nome: Rafael Santos da Silva

1. A variação de energia livre de Gibbs para uma reação e a constante de equilíbrio em função da temperatura são dadas pelas equações abaixo respectivamente:(2,5pts)

ΔG°=-RTlnKeq

(dKeq/dT) = ΔH0/RT2

onde, ΔG° é a energia livre de Gibbs e Keq é a constante de equilibrio para a reação. Se Keq para reação abaixo é de 5x10-7mol/L a 298K, qual é a constante de equilibrio a 310K. Avalie se a reação é mais ou menos favorável nessas temperaturas

H2CO3(aq) ↔ H+(aq) +HCO3-(aq)

Resposta

        Para a temperatura de 298K, temos:

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Como , logo a reação é menos favorável nessa temperatura (298K)[pic 4]

Para a temperatura de 310K, temos:

[pic 5]

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Como , logo a reação é menos favorável nessa temperatura (310K)[pic 9]

2. A reação: (2,5pts)

CH4(g) + O3(g) ↔ CO2(g) + H2O(l)

é considerada uma das mais importante na natureza. A reação é a principal fonte de água na estratosfera e é realizada através de processos fotoquímicos.

1. Determine o calor padrão da reação a 298K

Resposta:

Balanceando a equação acima, temos:

CH4(g) + 4/3 O3(g) ↔ CO2(g) + 2 H2O(l)

Encontrando o calor para esta reação, temos:

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1. Calcule a energia livre de Gibbs padrão a 298K

Resposta:

[pic 11]

/mol[pic 12]

1. Qual será a energia livre de Gibbs se a temperatura diminui para 279K. A reação é mais ou menos favorável nessa temperatura?

Resposta:

[pic 13]

/mol[pic 14]

A reação é mais favorável nessa temperatura (279K), já que [pic 15]

3. Dada a reação abaixo: (5,0 pts)

NO2(g) +H2O(l) ↔ HNO3(l) + NO(g)

1. Equilibre a reação

Resposta:

 3NO2(g) +H2O(l) ↔ 2HNO3(l) + NO(g)

1. Determine o calor padrão da reação

Resposta:

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1. Represente gráficamente a variação do calor da reação (energia x caminho da reação)

Resposta:

[pic 17]

d) Calcule a entropia padrão da reação

Resposta:

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1. Calcule a energia livre de Gibbs (padrão) da reação

Resposta:

[pic 19]

f) Determine a expressão da constante de equilbrio da reação

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