Fisico-Quimica IVA - Lista 5 - Gabarito

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Universidade Federal Fluminense 
Instituto de Química 
Disciplina: Físico-Química IV A 
Professor: Júlio César Martins da Silva 
 
Solução da lista 5 
 
1. Determine ∆rG (25 °C) para a reação química abaixo a partir do ∆rH° e ∆rS° e compare com o valor 
obtido a partir do ∆fG°. 
2 H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) 
Dados 
 
H2(g) O2(g) H2O(l) 
∆fH, kJ/mol 0 0 -285,83 
Sf J/mol.K 130,68 205,14 69,91 
∆fG, kJ/mol 0 0 -237,13 
 
 
Portanto, calculando pelas duas formas, chegamos no mesmo valor. 
 
 
2. Calcule a energia de Gibbs padrão da reação CO(g) + CH3OH(l) → CH3COOH(l) , a 298 K, a partir das 
entropias-padrão e das entalpias-padrão de formação dadas. 
 CO(g) CH3OH(l) CH3COOH(l) 
Entalpia padrão de formação kJ mol-1 -110,53 -238,66 - 484,5 
entropia-padrão J K-1mol-1 197,67 126,8 159,8 
 
 
 
3. Calcule o trabalho máximo, diferente do de expansão, que pode se obter, por um mol, numa célula a 
combustível em que a reação química é a combustão do propano a 298K. 
 C3H8(g) + 5 O2(g) → 3CO2(g) + 4 H2O(l) 
 C3H8O(g) CO2(g) H2O(l) 
∆fG° kJ mol
-1 -23,49 -394,36 - 237,13 
 
 
 
 
4. Determinar S, A e G quando 1,0 mol de um gás ideal a 0,0 °C expande-se isotermicamente de 
22,4 L para 224,0 L, reversivelmente. 
 
 
 
5. Dados 
 ΔHf,298(kJ/mol) ΔGf,298(kJ/mol) 
CO(g) -110,53 -137,17 
CO2 (g) -393,51 -394,36 
Calcule ΔG a 375 K para a reação 2𝐶𝑂(𝑔) + 𝑂2(𝑔) → 2𝐶𝑂2(𝑔) 
Obsevação: Considere ΔH constante. 
 
 
 
 
6. A entalpia de vaporização do metanol é 35,27 kJ mol-1 no seu ponto de ebulição normal de 64,1 °C. 
Calcule ∆S de vaporização de metanol nesta temperatura. 
 
 
 
 
7. Dois mols de nitrogênio a 300 K e pressão atmosférica são aquecidos reversivelmente até 600 K. Neste 
intervalo de temperatura 𝐶𝑝̅̅ ̅ (
𝐽
𝐾.𝑚𝑜𝑙
) = 27,0 + 0,006𝑇 Assuma comportamento ideal e calcule a mudança 
de entropia se 
a. O processo for isobárico . 
b. O processo for isocórico. 
 
Solução 
 
 
 
 
 
8. Determine as variações de energia de Gibbs e de Helmholtz num processo de compressão isotérmica, a 
25 °C, de 100 ml de mercúrio líquido, onde sua pressão varia de 1,0 atm para 50,0 atm. 
 
Solução 
𝑑𝐺 = −𝑆𝑑𝑇 + 𝑉𝑑𝑝 = 𝑉𝑑𝑝 
Δ𝐺 = 𝑉 ∫ 𝑑𝑝
𝑝2
𝑝1
= 𝑉(𝑝2 − 𝑝1) = 100.10
−4𝑚3(50 − 1)𝑎𝑡𝑚 . 1,01. 10−5𝑃𝑎/𝑎𝑡𝑚 
Δ𝐺 = 496 𝐽 
 
𝑑𝐴 = −𝑆𝑑𝑇 − 𝑝𝑑𝑉 = 0 
Δ𝐴 = 0