Calcule a constante de equilíbrio da reação da síntese da amônia
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Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química onde nitrogênio ($ \mathrm{N}_2
\mathrm{H}_2
\mathrm{NH}_3 $). O objetivo é calcular a constante de equilíbrio dessa reação a 298 K. Para isso, vamos precisar entender o que é a constante de equilíbrio e como montamos a equação dela usando as pressões parciais dos gases envolvidos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a constante de equilíbrio ($ K $). Ela nos diz a relação entre as concentrações ou pressões dos reagentes e produtos quando a reação está no ponto de equilíbrio, ou seja, quando as taxas diretas e inversas são iguais.
Passo 3
Como estamos lidando com gases, vamos usar a constante de equilíbrio em termos de pressões parciais, que chamamos de $ K_p $. A fórmula geral para $ K_p $ é:
Passo 4
Agora, aplicando isso à reação dada:
Os coeficientes são 3 para $ \mathrm{N}_2 $, 1 para $ \mathrm{H}_2 $ e 2 para $ \mathrm{NH}_3 $. Então, a expressão para $ K_p $ fica:
Resposta
A constante de equilíbrio para a síntese da amônia a 298 K é: