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• Como determinar a variação de G para um sistema de composição variada? G A A A A A B B B B B B A A B B Se P e T constantes: Variação de energia durante a reação υ𝐴𝐴 + υ𝐵𝐵 → υ𝐶𝐶 + υ𝐷𝐷 𝑑𝑛𝐴 = −𝑑 𝑑𝑛𝐵 = − υ𝐵 υ𝐴 𝑑 𝑑𝑛𝐶 = υ𝐶 υ𝐴 𝑑 𝑑𝑛𝐷 = υ𝐷 υ𝐴 𝑑 𝑑𝐺 = 𝑑 υ𝐴 (υ𝐶μ𝐶 + υ𝐷μ𝐷 −υ𝐴 μ𝐴 −υ𝐵 μ𝐵) 𝑑𝐺 = 𝑑 υ𝐴 ∆μ > 0 não-espontâneo = 0 equilíbrio < 0 espontâneo Considerando gases ideais 𝑑𝐺 = 𝑑 υ𝐴 (υ𝐶μ𝐶 + υ𝐷μ𝐷 −υ𝐴 μ𝐴 −υ𝐵 μ𝐵) ∆𝐺 = ∆𝐺0 + 𝑅𝑇 ln 𝑄 μideal = μ 0 ideal + 𝑅𝑇𝑙𝑛(𝑃) 𝑑𝐺 = 𝑑 υ𝐴 ∆μ0 + 𝑅𝑇𝑑 υ𝐴 ln 𝑃𝐶 υ𝐶𝑃𝐷 υ𝐷 𝑃𝐴 υ𝐴𝑃𝐵 υ𝐵 ∆μ0= −𝑅𝑇 ln 𝐾𝑃 , 𝐾𝑃 = 𝑃𝐶 υ𝐶𝑃𝐷 υ𝐷 𝑃𝐴 υ𝐴𝑃𝐵 υ𝐵 𝑒𝑞 O equilíbrio químico 4 No equilíbrio: Avaliação da constante de equilíbrio 𝐾𝑃 = 𝐾𝑐 𝑅𝑇 ∆𝑛, 𝐾𝑐 = [𝐶]υ𝐶[𝐷]υ𝐷 [𝐴]υ𝐴[𝐵]υ𝐵 𝑒𝑞 ∆μ0= −𝑅𝑇 ln 𝐾𝑃 , 𝐾𝑃 = 𝑃𝐶 υ𝐶𝑃𝐷 υ𝐷 𝑃𝐴 υ𝐴𝑃𝐵 υ𝐵 𝑒𝑞 𝐾𝑃 = 𝑃𝐶 𝑃𝐶 0 υ𝐶 𝑃𝐷 𝑃𝐷 0 υ𝐷 𝑃𝐴 𝑃𝐴 0 υ𝐴 𝑃𝐵 𝑃𝐵 0 υ𝐵 𝑒𝑞 Constantes de equilíbrio são adimensionais Constante de equilíbrio em fases condensadas υ𝐴𝐴(𝑔) + υ𝐵𝐵(𝑔) → υ𝐶𝐶(𝑠) + υ𝐷𝐷(𝑔) 𝑑𝐺 = 𝑑 υ𝐴 (υ𝐶μ𝐶 + υ𝐷μ𝐷 −υ𝐴 μ𝐴 −υ𝐵 μ𝐵) μideal = μ 0 ideal + 𝑅𝑇𝑙𝑛(𝑃) μC(s) = μ 0 𝐶(g) + 𝑅𝑇𝑙𝑛(𝑃𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝐶(𝑔)) Constante de equilíbrio em fases condensadas 𝑑𝐺 = 𝑑 υ𝐴 (υ𝐶μ𝐶 + υ𝐷μ𝐷 −υ𝐴 μ𝐴 −υ𝐵 μ𝐵) 𝑑𝐺 = 𝑑 υ𝐴 μC(s) + μ 0 D − μ 0 A − μ 0 B + 𝑅𝑇𝑑 υ𝐴 ln 𝑃𝐷 υ𝐷 𝑃𝐴 υ𝐴𝑃𝐵 υ𝐵 No equilíbrio: ∆μ0= −𝑅𝑇 ln 𝐾𝑃 𝐶𝑎𝐶𝑂3(𝑠) → 𝐶𝑎𝑂(𝑠) + 𝐶𝑂2(𝑔) Avalie Kp (298.15 K) para o equilíbrio: Considere ∆𝐺𝑓 0 -394.36, -604,03 e -1128.8 kJ mol-1 para CO2(g), CaO(s) e CaCO3(s), respectivamente Kp varia com a pressão? Explique segundo a expressão para a constante de equilíbrio Kp = (𝑃𝐶𝑂2(𝑔))eq = 1.418 10 -23
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