Se 0,1500 mol de
é adicionado em um recipiente vazio a 3700 K , o equilíbrio
se estabelece a uma pressão de 895 torr, observando-se a presença de 0,1027 mol de
no sistema. Determine
e
para essa reação, supondo que os gases se comportem idealmente. (R:
).
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de equilíbrio químico envolvendo o dissociação do oxigênio gasoso (
) em átomos de oxigênio (
). O enunciado nos diz que adicionamos 0,1500 mol de
em um recipiente vazio a 3700 K, e no equilíbrio observamos uma pressão total de 895 torr com 0,1027 mol de
. Nosso objetivo é determinar a constante de equilíbrio em termos de pressão (
) e a variação de energia livre padrão (
) para essa reação, assumindo que os gases se comportam de maneira ideal.
Passo 2
Primeiro, vamos entender como calcular a constante de equilíbrio
. Para isso, precisamos das pressões parciais dos reagentes e produtos no equilíbrio. A reação dada é:
Sabemos que inicialmente temos 0,1500 mol de
e nenhuma quantidade de
. Durante o equilíbrio, parte do
se dissocia em
. Vamos chamar a quantidade dissociada de
mol.
Passo 3
Vamos montar a tabela de concentração para acompanhar as mudanças:
Espécie | Inicial (mol) | Variação (mol) | Equilíbrio (mol) |
---|---|---|---|
|
0,1500 |
|
|
|
0 |
|
|
No enunciado, nos dizem que no equilíbrio temos 0,1027 mol de
. Portanto:
Passo 4
Agora, calculamos a quantidade de
no equilíbrio:
Então, no equilíbrio, temos:
-
: 0,09865 mol -
: 0,1027 mol
Passo 5
Sabemos que a pressão total no equilíbrio é de 895 torr. Vamos converter essa pressão para atmosferas, já que a constante dos gases ideais geralmente usa atm:
Passo 6
Agora, vamos calcular as pressões parciais de cada gás. A pressão parcial é dada por:
Onde
Então:
Passo 7
A constante de equilíbrio
para a reação
é definida como:
Substituindo os valores calculados:
Passo 8
Agora, vamos calcular a variação de energia livre padrão (
) usando a relação:
Onde:
Primeiro, calculamos
:
Em seguida, calculamos
:
Então:
Resposta
Exercícios relacionados
O valor de
para uma reação em fase gasosa dobra quando a temperatura é aumentada de 300 para 400 K em uma pressão fixa. Considerando que os gases na mistura são ideais, estime o valor de
para essa reação.
Sketch the lowest-order Feynman diagram representing Delbruck scattering:
. (This process, the scattering of light by light, has no analog in classical electrodynamics.)
Examine the following processes, and state for each one whether it is possible or impossible, according to the Standard Model (which does not include GUTs, with their potential violation of the conservation of lepton number and baryon number). In the former case, state which interaction is responsible - strong, electromagnetic, or weak; in the latter case, cite a conservation law that prevents it from occurring.* (Following the usual custom, I will not indicate the charge when it is unambiguous, thus
, and
are neutral;
is positive,
is negative; etc.)
(a)
(b)
©
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
(j)
(k)
(l)
(m)
(n)
(o)
§
(q)
®
(s)
(t)
(u)
(v)
(a)
(b)
©
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
(j)
(k)
(l)
(m)
(n)
(o)
§
(q)
®
(s)
(t)
(u)
(v)
Julgue as alternativas como verdadeiras ou falsas. Justifique as alternativas falsas. O potencial químico de uma espécie em uma fase deve permanecer constante se T, P e a composição do sistema permanecerem constantes.