Questão 82024

IME 2023

Química

O cálcio metálico reage com hidrogênio gasoso para produzir hidreto metálico. A pressão de equilíbrio do hidrogênio gasoso em função do inverso da temperatura absoluta dessa reação segue o gráfico a seguir.

O calor, em kJ, envolvido na produção de 1 mol desse hidreto, a pressão constante de 1 atm, considerando comportamento de gás ideal, é aproximadamente igual a:

− 37

− 25

+ 25

+ 37

Gabarito:

− 37

Resolução:

Para a reação, a constante de equilíbrio é 1/P_H2, dessa forma, pela Equação de Van't Hoff, temos,

$lnK=-frac{Delta H^o}{R}cdot frac{1}{T} + frac{Delta S^o}{R}$

Tomando dois pontos no gráfico (0,002;10000) e (0,005; 0,01), é obtido:

lnP₁ = 2,3 . 4 = 9,2
lnP₂ = 2,3 . (-2) = -4,6

Logo,

$|frac{Delta H^o}{R}| = |frac{9,2-(-4,6)}{0,005-0,005}|Rightarrow |Delta H^o| = 4600cdot8=36800J$

Com o aumento de temperatura, a pressão é aumentada no equilíbrio, a reação é exotérmica e o valor é negativo.

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