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1° AP DE FÍSICO-QUÍMICA 2
SEMETRE: 2004/1
2ª CHAMADA
1. A amônia é um dos mais importantes compostos químicos produzidos industrialmente. Um bom exemplo do uso deste composto é na produção de fertilizantes. A amônia é produzida a partir de nitrogênio gasoso e hidrogênio gasoso, cujo processo é denominado de Haber-Bosh. 
a) Calcule as propriedades termodinâmicas (entalpia de reação, entropia e energia de Gibbs) para esta reação sob condições padrões a 298 K, a 800 K e 1300 K. Explique se esta reação é exotérmica ou endotérmica e se é exergônica ou endergônica nestas condições. Use os valores dados na tabela abaixo.
b) Analisando a resposta do item a, explique: i) o que você esperaria que acontecesse em um reator químico se fossem misturados nitrogênio e hidrogênio nestas condições experimentais e ii) que efeito tem o aumento da temperatura na produção industrial da amônia.
Estes gases não reagem à temperatura ambiente, pois a energia de ativação para esta reação é muito alta Por isto há a necessidade de uso de um catalisador, óxido de ferro, por exemplo, para baixar esta energia de ativação (este assunto será abordado em Físico-Química 3). Além da necessidade do uso do catalisador, este problema também é resolvido trabalhando com a temperatura e a pressão.
c) Explique como a temperatura e a pressão influenciam o equilíbrio da reação e quais seriam as melhores condições para esta reação ocorrer num processo de produção industrial da amônia.
	Substância
	(fH0298 / kJ mol-1
	S0298 / J mol-1 K-1
	Cp / J mol-1 K-1
	N2 (g)
	0,0
	191,6
	29,1
	H2 (g)
	0,0
	192,8
	35,1
	NH3 (g)
	-45,9
	130,7
	28,8
2. Considere que você seja um químico industrial que trabalha numa industria que produz NO2 a partir da seguintes reação: N2O4 (g) ( 2NO2 (g). Você é requisitado pelo gerente geral na empresa a estimar se de quanto seria o aumento da produção de NO2 (g) se a pressão total do sistema fosse diminuída de 10 vezes Qual seria sua resposta ao gerente?
3. Os dados da tabela seguinte, mostram a variação, com a temperatura, da constante de equilíbrio da reação: Ag2CO3 (s) ( Ag2O (s) + CO2 (g)
	T / K
	350
	400
	450
	500
	K
	3,98 10-4
	1,41 10-2
	1,86 10-1
	1,48
Calcular a variação de entalpia padrão, a de entropia padrão e a da energia livre de Gibbs.
4) O ponto normal de ebulição do iodo é 183°C e sua pressão de vapor, a 116,5 °C, é 100torr. Seu calor de fusão é 3,74 kcal mol-1 e a pressão de vapor do sólido, a 38,7 °C, é 1 torr. Com estes dados calcular a temperatura e a pressão do ponto triplo.
4. A partir da reação H2 (g) + I2 (g) ( 2 HI (g) e sabendo que os valores de Kc a 448 °C e 350 °C são 50,0 e 66,9, respectivamente, calcular:
a) o calor de reação
b) o grau de dissociação do HI (g) a 400 °C.
Considere que (H não depende da temperatura.