Logo Passei Direto
Buscar
Material
páginas com resultados encontrados.
páginas com resultados encontrados.
left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar esse material. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar esse material. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar esse material. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar esse material. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar esse material. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar esse material. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar esse material. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar esse material. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar esse material. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar esse material. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

Prévia do material em texto

Impresso por Fabiana 1, CPF 113.572.516-02 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não
pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 31/05/2021 11:26:21
Capitulo 11 Castellan –
Questões 
11.1 – O potencial químico possui grande importância em sistemas químicos, pois um 
sistema em equilíbrio apresenta valores iguais do potencial químico em todas as suas 
partes. 
11.2 – Podemos interpretar o quociente diferencial como sendo a variação de em 
relação a variação da reação, no sentido da seta. Se 
 
 , significa que a energia de 
Gibbs está diminuindo conforme a reação avança, o que configura a situação em que a 
reação direta é favorável. Por outro lado, se 
 
 , significa que a energia de Gibbs 
aumenta conforma a reação avança, e reação inversa é favorável. Portanto, somente 
quando 
 
 , a reação estará em equilíbrio. 
11.3 –
11.4 – Utiliza-se  para qualquer posição da reação e  exclusivamente para o 
equilíbrio químico. 
11.5 – Se   , a quantidade relativa de produtos deve aumentar. Logo, 

 
 . Por 
outro lado, se   , a quantidade relativa de reagentes deve aumentar, e 

 
 . 
11.6 –
11.7 Da Eq.(11.58), segue que –
  
   
  


 
Assim, se , segue que um aumento de faz com que       diminua. Ou seja, 
quando diminui,    diminui. Assim, para uma reação endotérmica, diminuir a 
temperatura, faz com que a reação se desloque para o sentido contrário da seta. 
Interpretações semelhantes podem ser retiradas para . Para a Eq.(11.70), segue   
que: 







 
 
Vemos que se , então um aumento de temperatura faz a reação se deslocar para o   
sentido da seta, que é a mesma interpretação anterior. 
11.8 Admitindo que os gases se comportem como ideais, temos que: –
(a) N + 3H 2 2  2NH3 
Aumentar a pressão, fará a reação se deslocar para o lado de menor volume (produtos). 
(b) N 2NO2O4  2 
Aumentar a pressão, fará a reação se deslocar para o lado de menor volume (reagentes). 
Impresso por Fabiana 1, CPF 113.572.516-02 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não
pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 31/05/2021 11:26:21
11.9 – A consequência prática é que se pode calcular  a partir de dados puramente 
calorimétricos. 
11.10 – Quando , calor passa do sistema para a vizinhança    e    
espontaneamente. 
Problemas 
11.1 –
11.2 – O amoníaco a 25°C é um gás, que podemos considerar como sendo um gás ideal. 
Então, temos que: 
       
Logo, 




          


 
            
            
          
 
11.3 –
A energia de Gibbs de uma mistura é dada por: 
            

 
logo, 
       

 (1) 
 
(a) Para     , temos que: 
       


 





 


   
(b) Para    e   , segue que: 
       


 





 


   
(c) Nesse caso, teremos no final 20 mol de B e 10 de A. Assim, temos que: 
           
11.4 –
(a) Temos que, a variação da energia de Gibbs é dada pela Eq.(1). Como: 


 


  
Impresso por Fabiana 1, CPF 113.572.516-02 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não
pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 31/05/2021 11:26:21
Segue que,, 


 


  
Logo, 
  

 
   

     

 
Portanto, temos que: 
     


 





 


     
(b) Temos que, para esse caso, pois . Assim, segue que:      
           
(c) ---- 
(d) ---- 
(e) ---- 
11.5 O número total de mols é . –           
(a) Pela Eq.(1), segue que: 
   
  
 
 
  
 


 
 

 



 


 
(b) Derivando a equação acima em relação a , segue que: 

 
    
  
 
     

  
  

 



 

 
   

 
  
  
 
               
(c) Utilizando na relação anterior, temos que:   
     


 





 





 


      
Logo, 

 
   
11.6 Um argumento físico é suficiente. Se os gases são ideais, então eles são –
indistinguíveis. Não faz sentido físico se devemos ter mais gás do que outro. 
Matematicamente, 
      

            
Impresso por Fabiana 1, CPF 113.572.516-02 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não
pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 31/05/2021 11:26:21
Seja,       , logo       , de modo que: 
                     
Logo, 


                      
Da mesma forma, 


         
Assim, 





         


         
 
Dessas equações, vemos que    e que,   ,    e portanto   . 
11.7 –
H2(g) + I2(g) 2HI(g) 
(a) Temos que: 
      
Suponha que a reação tenha avançado . 
H2(g) I2(g) 2HI(g) 
1 1 ---------- 
   
       
 
Número final de mol: . Portanto, temos que:              
   
  

 
  


  

 
  

     
        
  

     
Por outro lado, 
  
   

    
         
        
Pela Eq.(11.4a) do texto, 
            
Impresso por Fabiana 1, CPF 113.572.516-02 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não
pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 31/05/2021 11:26:21
Logo, 
          
  

          
  

  
      
O que se simplifica como, 
                 
  
 


   
  

 
No equilíbrio, temos que (Eq.(11.33) do texto). No equilíbrio,        
temos que: 
 

   
 
Logo, 
            
  

 
Como: 
         
Então, 
    
 
 
 
E, podemos escrever que: 
       
    
  

 
Agora, para calcular , fazemos:  e 
  
       
     
como,   , segue que, 
  
      
       
    
  

 
  
  
    
  

       
  

 
Finalmente, temos que: 
  
  
    
  

       
  

 
      
  

     
Impresso por Fabiana 1, CPF 113.572.516-02 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não
pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 31/05/2021 11:26:21
(b) Suponha que a reação avance : 
H2(g) I2(s) 2HI(g) 
1 ------ ---------- 
 ------  
   ------  
 
Número de mols final, . Agora, temos que:      
      
  
   
 
  
  


   
 

   
 
Organizando a expressão acima, temos que: 
                           
     
                          
Por outro lado, 
  


        
  
   
       

   
  
 
    
     
  
  
        
  
  
   

   
 
    
     
  
  
   
     
    
 
(Nessa última passagem, foi utilizado o fato que, no equilíbrio, ). Por     
outro lado, como: 
 
    

  
  
 
segue que, 
    
     
  
  
    
Mas, como: 
       


 
Logo, 
Impresso por Fabiana 1, CPF 113.572.516-02 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não
pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 31/05/2021 11:26:21
    
     
  
  
   


 
    
     
  
  
         
    
     
  
  
       
Como: 
  
    
  
   
 
segue que, 
  
  
           
de modo que, 
  
  
            
                     
11.8 – Seja a reação: 
H2(g) + I2(g)  2HI(g) 
Podemos calcular para essa reação:  
       
Como: 
              
             
Logo, 
             
Ou seja, 
    
 
 
      
Para calcular a fração molar de HI no equilíbrio, façamos: 
H2(g) I2(g) 2HI(g) 
1 1 ---------- 
   
       
Assim, segue que o número total de mols é 2. Logo, 
Impresso por Fabiana 1, CPF 113.572.516-02 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não
pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 31/05/2021 11:26:21
  
 
 

    
  
 
 
   


  
Assim, 

  
               
Veja que, nesse caso, a variação de pressão não ocasiona deslocamento do equilíbrio. 
11.9 
(a) Os dados da tabela AV, fornecem: 
Substância      
H2 0 
CO -137,15 
HCOH -113 
A reação é: 
H2+CO HCOH →
Suponha que a reação tenha se avançado . Assim, podemos montar a tabela: 
H2(g) CO(g) HCOH(g) 
1 1 ---------- 
   
       
Logo, 
   

  
  
   
  
  
 
   
    
  
Como: 
    
 
 
  
      
 
 
   

  
        
Por fim, para , segue que:   
   
   
   
 
e, temos que resolver essa equação para . Utilizando uma calculadora, encontramos o 
valor de como sendo , de modo que:       
 

  
    
Impresso por Fabiana 1, CPF 113.572.516-02 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não
pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 31/05/2021 11:26:21
Para atm, temos que: 
   
   
   
 
logo, , de modo que:      
 

  
    
(b) Nesse caso, a tabela se modifica: 
H2(g) CO(g) HCOH(g) 
1 1 1 
   
         
Logo, 
 
  
  
      
  
   
 
      
    
  
Logo, para segue que:   
   
      
   
 
Donde achamos que (ou seja, a reação inversa é favorecida). Logo, temos   
que o grau de dissociação em H e CO é o valor absoluto desse número. Para 2   , 
segue que: 
   
e, novamente, temos que a resposta é o valor absoluto do número acima. 
(c) 
        
 

   
      
11.10 –
Seja a reação: 
3O2(g) 2O (g)  3
Podemos montar a tabela: 
3O2 2O3 
3 0 
   
     
Impresso por Fabiana 1, CPF 113.572.516-02 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não
pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 31/05/2021 11:26:21
(a) Para a reação, temos que     , de modo que: 
   
   
  
      
(b) Temos que       

 

 
 
    

      
 
Supondo que , segue que:   
  




    
Logo, 


     


 
 
(c) Utilizando o fato que    para essa reação, segue que: 
          
11.11 –
2NO(g) + Cl (g) 2NOCl(g) 2 
Temos que: 
              
   
     
Podemos montar a tabela: 
2NO(g) Cl2(g) 2NOCl (g) 
2 1 ---------- 
   
       
Assim, 
   


  
  
 

    

   
  

    
   
Supondo que , segue que:   

Mais conteúdos dessa disciplina