Fisico-Quimica IVA - Lista 7 - 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 7 
 
1. Para a reação 
 
Quando 2,00 mol de SO3 é adicionado em um frasco de 10,0L a 350 K, a um volume fixo, a razão no 
equilíbrio SO2:SO3 é 0,663. Qual o valor da constante de equilíbrio? Qual o ∆G° nesta temperatura? 
R.: 0,52 1,9kJ 
 
 
 
 
2. Numa mistura de nitrogênio, hidrogênio e amônia em equilíbrio químico, a 400 °C, as pressões 
parciais dos três gases eram, respectivamente, 17,9 atm, 12,7 atm e 2,45 atm. Calcule Kp para a reação 
N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g) Resposta: 1,64.10
-4 
 
𝑎. 𝐾𝑝 =
𝑝𝑁𝐻3
2
𝑝𝐻2
3 . 𝑝𝑁2
=
2,452
12, 73. 17,9
= 1,64.10−4 
 
 
3. Para o equilíbrio 𝐶(𝑔𝑟𝑎𝑓𝑖𝑡𝑒) + 𝐶𝑂2(𝑔) ↔ 2𝐶𝑂(𝑔) a 1123 K, a porcentagem molar de CO na fase 
gasosa, é de 93,77 % a uma pressão de 2 atm. Calcular 
a - Kp Resposta: 28,23 
b - A porcentagem molar de CO na fase gasosa no equilíbrio quando a pressão total é de 10 atm. 
Resposta: 0,783 
 
𝐹𝑟𝑎çã𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 𝑑𝑜 𝐶𝑂 é: 𝑥𝐶𝑂 = 0,9377, 𝑙𝑜𝑔𝑜, 𝑥𝐶𝑂2 = 0,0623 
 
𝑘𝑝 = 
𝑥𝐶𝑂 . 𝑝
𝑥𝐶𝑂2 . 𝑝
=
(𝑥𝐶𝑂)
2
𝑥𝐶𝑂2
 𝑝∆𝜈 = 
0,93772
0,0623
 21 = 28,23 
 
 
 
 
 
4. A 25 °C temos os seguintes dados 
Composto G0f (kJ/mol) H0f (kJ/mol) 
C2H4 (g) 68,1 52,3 
C2H2 (g) 209,2 226,7 
 
a - Calcule a constante de equilíbrio, a 25 °C, para a reação 
C2H4g (g) ↔ C2H2 (g) + H2 (g) R.: 1,9.10-25 
 
b - Qual deverá ser o valor de Kp, no caso de 25 % de C2H4 estar dissociado em C2H2 e H2, a uma 
pressão total de 1 atm? R.: 0,067 
c - A que temperatura KP terá o valor determinado no item b? R.: 1300 K. 
( ) ( )
( ) ( )
( )
( )
( )
( )
KT
TK
K
H
R
T
TTR
H
K
K
mol
kJ
gHCHgHCHHc
p
x
xx
p
pp
K
xx
x
moln
nn
n
b
eeK
mol
kJ
gHCGgHCGGa
Tp
Tp
Tp
Tp
ff
HC
HHC
HC
HHC
p
HHC
HC
T
HHC
HC
RT
G
p
ff
1300
15,298
1
10.9,1
067,0
ln
10.4,174
314,81
ln
1
11
ln
4,1743,527,226,,.
067,01.
6,0
2,0.2,0
2,0
6,0
25,1
75,0
25,1
25,0
75,025,011
.
10.9,1
1,1411,682,209,,.
2
253
1
0
2
12
0
42
0
22
00
25298.314,8
10.1,141
42
0
22
00
1
2
1
2
42
222
42
222
222
42
222
42
30
=
+−=+

−=






−

−=
=−=−=
====





==
==
=




===
=−=−=
===
=−=−=
−
−
−

−


 
 
 
 
 
5. 2,5 mols de trans-buteno foram colocados em um recipiente previamente evacuado a 25,0 °C e em 
equilíbrio com a atmosfera através de um êmbolo móvel. Aplicaram-se nesse sistema algumas variações 
que levaram à formação do isômero cis e esperou-se que o sistema atingisse o equilíbrio nas CNATP. 
Calcule K e a quantidade de cis-buteno presente nesse sistema no equilíbrio. 
Dados: 
 Trans-buteno(g) → cis-buteno (g) 
∆formaçãoG° (cis-buteno (g)) = +65,95 kJ mol
-1 
∆formaçãoG° (trans-buteno (g)) = +63,06 kJ mol
-1 
 
Respostas: K= 0,31, quantidade de cis-buteno no equilíbrio = 0,59 mol 
 
Δ𝐺°𝑟 = 65,95 − 63,06 = 2,89 𝑘𝐽/𝑚𝑜𝑙 
𝑙𝑛𝑘 = −
Δ𝐺°𝑟
𝑅𝑇
=
2,89. 103
𝐽
𝑚𝑜𝑙
(8,314
𝐽
𝐾 𝑚𝑜𝑙
) (298,15𝐾)
= −1,16 
 
𝑘 = 0,31 
 
𝑘 =
𝑥
2,5 − 𝑥
 
0,31(2,5 − 𝑥) = 𝑥 
0,775 − 0,31𝑥 = 𝑥 
 
𝑥 =
0,775
1,31
= 0,59 𝑚𝑜𝑙 
 
 
 
6. Para a reação 2C3H6 (g) → C2H4 (g) + C4H8 (g) obtém-se que entre 300,00 e 500,00K, 
 lnf = - 1,04 - (1,088 x 10
3K)/ T + (1,5 x 105 K2)/T2 
 Calcule a entalpia padrão de reação a 400,00K ....R.: 2,81 kJ/mol. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
molK
J
S
T
R
TT
RS
T
TT
RT
T
R
S
T
KRT
dT
Kd
RT
T
GH
S
STHG
mol
J
H
T
R
TT
RTH
TTdT
d
RTH
RT
H
dT
Kd
T
T
f
f
TT
T
TTT
f
.
4,16
400
10.5,1
04,1314,8
10.5,1
04,1
10.5,1
04,1
10.0,3
10.5,110.088,1
04,1
10.0,3
10.088,1
ln
ln
2810
400
10.0,3
10.088,1314,8
10.0,3
10.088,1
10.0,310.088,1
10.5,110.088,1
04,1
ln
2
5
0
400
2
5
2
5
2
5
0
2
535
3
0
2
00
0
000
5
30
400
5
3
3
5
2
3
20
2
53
20
2
0
−=





−−=






−−=





+−−=






+−−+





−
=
+
=
−
=
−=
=





−=






−=





−=






+−−=

=
7. A pressão de vapor do etanol é 135,3 torr a 40°C, e 542,5 torr a 70°C. Calcular o calor molar de 
vaporização e a pressão de vapor do etanol a 50°C R.: 41,4 KJ/mol; 221,31 torr. 
 
 
 
torrp
TTR
H
pp
mol
kJ
H
p
p
TT
R
H
TTR
H
p
p
vap
vap
vap
vap
31,221
15,313
1
15,323
1
314,8
10.4,41
exp.3,135
11
exp
4,41
3,135
5,542
ln
15,313
1
15,343
1
314,8
ln
11
11
ln
2
3
12
13
1
2
12
121
2
=












−−=











−

−=
=






−
−=






−
−=






−

−=