Dada a reação abaixo a
,
Calcular a extensão da reação química dos componentes da mistura gasosa.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem uma reação química que acontece a 25°C:
O exercício pede para calcular a extensão da reação química dos componentes dessa mistura gasosa. Ou seja, precisamos descobrir quanto da reação ocorreu a partir dos dados iniciais dos reagentes e produtos. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre estequiometria e a definição de extensão da reação. Vamos por partes!
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é extensão da reação, geralmente representada pela letra ξ (xi). Ela nos diz quanto a reação avançou a partir do início até um certo ponto. Basicamente, é uma medida de quantos mols reagiram ou foram formados.
Passo 3
Vamos listar os dados que temos:
-
Reagentes:
-
: não está claro o valor inicial, mas vamos assumir que é zero a menos que especificado. -
: 6,0 mol
-
-
Produtos:
-
: 2,0 mol
-
Parece que a reação começou com 6,0 mol de
e já tem 2,0 mol de
formado.
Passo 4
Agora, vamos usar a estequiometria da reação para relacionar a extensão ξ com as quantidades de cada substância.
A reação é:
Isso significa que para cada 1 mol de
que reage, 3 mols de
são consumidos e 2 mols de
são formados.
Passo 5
Vamos supor que a extensão da reação seja ξ mol. Então:
- A quantidade de
consumida será ξ mol. - A quantidade de
consumida será mol. - A quantidade de
formada será mol.
Passo 6
Agora, vamos expressar as quantidades em equilíbrio:
-
: inicial - consumido = -
: inicial - consumido = -
: inicial + formado =
Passo 7
No entanto, para resolvermos o valor de ξ, precisamos de mais informações, como a concentração ou pressão dos gases em equilíbrio ou a constante de equilíbrio da reação. Sem esses dados, não conseguimos determinar um valor numérico específico para a extensão da reação.
Resposta
Com as informações fornecidas, não é possível calcular numericamente a extensão da reação. Seriam necessários dados adicionais sobre as condições de equilíbrio, como concentrações, pressões ou a constante de equilíbrio da reação.