DEPARTAMENTO DE QUÍMICA QUI 151 – FÍSICO-QUÍMICA 2

...

T6;⁰С = 31⁰С

1/T6;⁰С = 1/(31+273)

1/T6;⁰С= 0,0033/K

T7;⁰С = 25⁰С

1/T7;⁰С = 1/(25+273)

1/T7;⁰С= 0,0034/K

Cálculo concentração (mol/L) de cada solução:

[pic 12]

[pic 13]

Foram adicionados 20,00g de (0,1978mol) em 15mL de água resultando em uma solução de volume final de 24mL. Segue a concentração final (mol/L) de cada solução:[pic 14]

Solução 1: Volume = 24 mL

[pic 15]

[pic 16]

Solução 2: Volume= 29 mL [pic 17]

Solução 3: Volume 36 mL [pic 18]

Solução 4: Volume 41 mL [pic 19]

Solução 5: Volume 46 mL [pic 20]

Solução 6: Volume 51 mL [pic 21]

Solução 7: Volume 56 mL [pic 22]

Cálculo da constante de equilíbrio K para cada reação:

K = [K+] [NO3] = (s)(s) = s2

Solução 1: K1 = (s1)2= (8,242)2

K1 = (s1)2= 67,931

Solução 2: K2 = (s2)2= (6,821)2

K2 = (s2)2= 46,526

Solução 3: K3 = (s3)2= (5,494)2

K3 = (s3)2= 30,184

Solução 4: K4 = (s4)2= (4,824)2

K4 = (s4)2= 23,271

Solução 5: K5 = (s5)2= (4,300)2

K5 = (s5)2= 18,490

Solução 6: K6 = (s6)2= (3,878)2

K6 = (s6)2= 15,039

Solução 7: K7 = (s7)2= (3,532)2

K7 = (s7)2= 12,475

Cálculo de ln K

ln K1 = 4,218

ln K2 = 3,840

ln K3 = 3,407

ln K4 = 3,147

ln K5 = 2,917

ln K6 = 2,711

ln K7 = 2,524

Cálculo ΔG⁰:

Assumindo R = 8,314; e T: em K, utilizamos a equação 2 para encontrar o ΔG⁰ de cada solução:

(2) [pic 23]

ΔG1⁰ = - RT ln K1 = - 8,314 Jmol-1K-1 x 346 K x 4,218 = ΔG1⁰= - 12,134 kJmol-1

ΔG2⁰ = - RT ln K2 = - 8,314 Jmol-1K-1 x 329 K x 3,840 = ΔG2⁰= - 10,504 kJmol-1

ΔG3⁰ = - RT ln K3 = - 8,314 Jmol-1K-1 x 315 K x 3,407= ΔG3⁰= - 8,923 kJmol-1

ΔG4⁰ = - RT ln K4 = - 8,314 Jmol-1K-1 x 313 K x 3,147= ΔG4⁰= - 8,189 kJmol-1

ΔG5⁰ = - RT ln K5 = - 8,314 Jmol-1K-1 x 306 K x 2,917= ΔG5⁰= - 7,421 kJmol-1

ΔG6⁰ = - RT ln K6 = - 8,314 Jmol-1K-1 x 304 K x 2,711= ΔG6⁰= - 6,852 kJmol-1

ΔG7⁰ = - RT ln K7 = - 8,314 Jmol-1K-1 x 298 K x 2,524= ΔG7⁰= - 6,253 kJmol-1

Cálculo ΔH⁰:

Considerando que ΔH⁰ não variou na faixa de temperatura dos experimentos, e a equação 6:[pic 24]

Como essa equação é uma função linear “”, pela equação da reta pode-se descobrir o valor de ΔH⁰, já que a inclinação da reta é dada por: [pic 25]

[pic 26]

Assim,

Utilizando-se o programa Excel 2013 foi plotado o gráfico “lnK X 1/T” e a equação da reta foi assim obtida:[pic 27]

[pic 28]

Gráfico 2: Relação lnK vs 1/T, cujo coeficiente angular = -ΔH⁰/R

Pela equação da reta obtida:[pic 29]

obtivemos:

[pic 30]

Assim, [pic 31]

[pic 32]

[pic 33]

[pic 34]

Cálculo ΔS⁰:

O cálculo do ΔS⁰ foi obtido a partir da equação 6:

[pic 35]

[pic 36]

Assim,

ΔS1⁰ = 31,352 . 103 Jmol-1.(346 K)-1 + 8,314 JK-1mol-1 . 4,218 = ΔS1⁰ = 125,68 JK-1mol-1

ΔS2⁰ = 31,352 . 103 Jmol-1.(329 K)-1 + 8,314 JK-1mol-1 . 3,840 = ΔS2⁰ = 127,22 JK-1mol-1

ΔS3⁰ = 31,352 . 103 Jmol-1.(315 K)-1 + 8,314 JK-1mol-1 . 3,407 = ΔS3⁰ = 127,86 JK-1mol-1

ΔS4⁰ = 31,352 . 103 Jmol-1.(313 K)-1 + 8,314 JK-1mol-1 . 3,147 = ΔS4⁰ = 126,33 JK-1mol-1

ΔS5⁰ = 31,352 . 103 Jmol-1.(306 K)-1 + 8,314 JK-1mol-1 . 2,917 = ΔS5⁰ = 126,71 JK-1mol-1

ΔS6⁰ = 31,352 . 103 Jmol-1.(304 K)-1 + 8,314 JK-1mol-1 . 2,711= ΔS6⁰ = 125,67 JK-1mol-1

ΔS7⁰ = 31,352 . 103 Jmol-1.(298 K)-1 + 8,314 JK-1mol-1 . 2,524 = ΔS7⁰ = 126,19 JK-1mol-1

Resumo dos resultados:

Tabela de dados experimentais e calculados

V

(mL)