Termoquímica- Energia de Gibbs

(Ime 96) Uma fábrica, que produz cal (Ca(OH2)‚), necessita reduzir o custo da produção para se manter no mercado com preço competitivo para seu produto.A direção da fábrica solicitou ao departamento técnico o estudo da viabilidade de reduzir a temperatura do forno de calcinação de carbonato de cálcio, dos atuais 1500K, para 800K. Considerando apenas o aspecto termodinâmico, pergunta-se: o departamento técnico pode aceitar a nova temperatura de calcinação? Em caso afirmativo, o departamento técnico pode fornecer uma outra temperatura de operação que proporcione maior economia? Em caso negativo, qual é a temperatura mais
econômica para operar o forno de calcinação?
Dados:
observações: desconsidere a variação das
propriedades com a temperatura.


CaCO3 (s) S 92,9 H-1206,9
CaO(s) S39,8 H-635,1
CO2(g) S213,6 H-393,5


Onde S representa entropia em J.mol^-1.K^-1

e H entalpia em KJ/mol

Equacionando a reação química:
[Tens de ter uma conta e sessão iniciada para poderes visualizar este link]

Vamos calcular o ∆H:
∆H = -393,5 - 635,1 + 1206,9 = 178,3kJ
∆S = T(213,6 + 39,8 - 92,9) = 160,5T


Variação da energia livre ∆G tem que ser menor que zero para a reação ser espontânea:

∆G = 178,3k - T.∆S


Vamos às respostas:

a) O departamento técnico pode aceitar a nova temperatura de calcinação?
∆G = 178,3k - 800.160,5
∆G > 0

Negativo!


b)Em caso negativo, qual é a temperatura mais econômica para operar o forno de calcinação?

Quando ∆G = 0
178,3k - T.160,5 = 0

T > 1111K



Tem gabarito?

Variação da energia livre ∆G tem que ser menor que zero para a reação ser espontânea:

∆G = 178,3k - T.∆S

Estava errando nisto....

Quanto ao resultado isso mesmo T > 1111K

Em

Quando ∆G = 0
178,3k - T.160,5 = 0

Você transformou o 160,5 joule/mol para KJ/mol e encontrou esse resultado?

A reação é essa CaCO3(s) ---> CaO + CO2 mas e essa cal hidratada Ca(OH2) que aparece no enunciado ?

Essa parte do processo para a obtenção do dito Ca(OH2)
CaO(s) + H2O ---> Ca(OH)2(s)

não influi em nada no exercício?

Você transformou o 160,5 joule/mol para KJ/mol e encontrou esse resultado?

"K" significa 10³. É um prefixo apenas ... O valor já estava em J.

A reação é essa CaO + CO2 → CaCO3 mas e essa cal hidratada Ca(OH2) que aparece no enunciado ?

O problema proposto é o de abaixar a temperatura de uma das etapas de produção da cal hidratada. Essa produção é dividdida nas seguintes etapas: Primeiro se obtém o calcário; realiza-se a calcinação, formando a cal virgem; ocorre a reação entre cal virgem e água para produção da cal hidratada. O foco é em uma das etapas.

Obrigada