Considere a reação a seguir:
2 NOCl(g) <=ftharpoons 2 NO(g)+Cl2(g) Kp=3,29 times 10^-4 a 796^circ C
Nesta temperatura, estes componentes num certo recipiente têm as pressões parciais: pNoci= 3,46 atm, pNo=0,11 atm e pclCl=0,43 atm. O sistema está em equilíbrio?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química envolvendo dióxido de nitrosila (NOCl), monóxido de nitrogênio (NO) e cloro gasoso (Cl₂). A reação está na temperatura de 796°C e temos as pressões parciais de cada gás. Nosso objetivo aqui é descobrir se esse sistema está em equilíbrio químico usando a constante de equilíbrio $ K_p $.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar como se expressa a constante de equilíbrio $ K_p $ para essa reação. A reação dada é:
Kp
A expressão da constante de equilíbrio $ K_p $ para essa reação é:
2 NOCl(g) <=ftharpoons 2 NO(g) + Cl2(g)
Aqui, $ \mathrm{P} $ representa a pressão parcial de cada gás.

Passo 3

Agora, vamos calcular o quociente de reação $ Q_p $ usando as pressões parciais fornecidas:
  • $ \mathrm{P_{NOCl}} = 3,46 , atm $
  • $ \mathrm{P_{NO}} = 0,11 , atm $
  • $ \mathrm{P_{Cl_2}} = 0,43 , atm $
Substituindo na expressão de $ Q_p $:
Qp
Vamos calcular isso passo a passo:
  1. $ (0,11)^2 = 0,0121 $
  2. $ 0,0121 \times 0,43 = 0,005203 $
  3. $ (3,46)^2 = 11,9716 $
  4. $ Q_p = \frac{0,005203}{11,9716} \approx 0,0004345 $

Passo 4

Agora que temos $ Q_p \approx 0,0004345 $ e $ K_p = 3,29 \times 10^{-4} $ (ou 0,000329), vamos comparar esses valores para saber se o sistema está em equilíbrio.
  • Se $ Q_p = K_p $: O sistema está em equilíbrio.
  • Se $ Q_p > K_p $: O sistema está deslocado para a esquerda, favorecendo os reagentes.
  • Se $ Q_p < K_p $: O sistema está deslocado para a direita, favorecendo os produtos.

Passo 5

Comparando os valores:
  • $ Q_p \approx 0,0004345 $
  • $ K_p = 0,000329 $
Como $ Q_p > K_p $, isso significa que há mais produtos do que o necessário para o equilíbrio. Portanto, o sistema vai se ajustar para a esquerda, formando mais reagentes e consumindo alguns produtos, até que $ Q_p $ iguale $ K_p $.

Resposta

Não, o sistema não está em equilíbrio porque $ Q_p > K_p $. Ele está deslocado para a esquerda, favorecendo a formação de reagentes.

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