Ano 2021#equilibrio-quimico#termodinamica-quimica#entalpia

Sobre o tema

A reação 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) é central no processo de contato para produção de ácido sulfúrico. O equilíbrio químico é sensível à temperatura, e a constante de equilíbrio (K) varia com ela conforme a equação de van't Hoff: ln(K2/K1) = -(ΔH°/R)(1/T2 - 1/T1). Conhecendo K em duas temperaturas, é possível calcular a variação de entalpia padrão (ΔH°) da reação, assumindo que ela seja constante no intervalo. Este problema exemplifica a aplicação direta dessa relação termodinâmica, resultando em um ΔH° negativo, típico de reações exotérmicas.

Tópicos relacionados

  • Equação de van't Hoff
  • Cálculo de entalpia padrão
  • Equilíbrio químico e temperatura
  • Processo de contato (SO2/SO3)
  • Lei de Le Chatelier

Enunciado

Considere a seguinte reacao em equilibrio: 2SO2(g) + O2(g) <=> 2SO3(g)
Dados: R = 8,3 J.(K.mol)^-1; ln 1,6 = 0,47; ln 10 = 2,3.
Sabe-se que a constante de equilibrio dessa reacao e 4,010^24, a 27 graus C e 2,510^10, a 227 graus C. Qual a variacao de entalpia padrao da reacao, em kJ.mol^-1, considerando que ela seja constante nessa faixa de temperatura?

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Perguntas frequentes

Como a temperatura afeta a constante de equilíbrio?

Para reações exotérmicas, o aumento da temperatura diminui K; para endotérmicas, aumenta K. A equação de van't Hoff quantifica essa relação.

O que é a equação de van't Hoff?

Ela relaciona a variação da constante de equilíbrio com a temperatura: ln(K2/K1) = -(ΔH°/R)(1/T2 - 1/T1). É derivada da termodinâmica.

Por que a entalpia é assumida constante nesse cálculo?

Em pequenas faixas de temperatura, ΔH° varia pouco. O problema explicita que a entalpia é constante entre 27°C e 227°C, simplificando o uso da equação.

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