Ejercicio 4 - Càlcul de Delta_r G i sentit d'evolució per a… · Química UAB 2022

Context

Data de la prova: 18 de gener de 2022

Dades generals i constants físiques:

$1\text{ atm} = 1013\text{ mbar} = 1{,}013 \times 10^5\text{ Pa}$

$R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}/(\text{mol}\cdot\text{K}) = 8{,}314\text{ J}/(\text{mol}\cdot\text{K}) = 1{,}988\text{ cal}/(\text{mol}\cdot\text{K})$

$1\text{ cal} = 4{,}18\text{ J}$

Considereu la reacció industrial d'obtenció d'amoníac:

$$\mathrm{N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)}$$

a)

Calculeu l'energia lliure de Gibbs de reacció ($\Delta_r G$) a $400\text{ K}$ quan les pressions parcials de $\mathrm{N_2}$, $\mathrm{H_2}$ i $\mathrm{NH_3}$ són $4{,}20\text{ bar}$, $1{,}80\text{ bar}$ i $21{,}0\text{ bar}$, respectivament. A aquesta temperatura, la constant d'equilibri termodinàmica ($K_{\text{eq}}$) té un valor de $41$.

b)

A partir del valor obtingut de $\Delta_r G$, indiqueu si la barreja evolucionarà cap a la formació de reactius, cap a la de productes o si es troba en situació d'equilibri. Justifiqueu la resposta.