Exercicio 5. Uma mistura de nitrogênio, hidrogênio e amônia é trazida ao equilibrio. Quando a equação é escrita usando-se coeficientes inteiros, o valor de K é 3,5 times 10^8 a 25^circ C.
Equação 1: N2(g)+3 H2(g) <=ftharpoons 2 NH3(g) K1=3,5 times 10^8
A decomposição da amônia nos elementos é o inverso de sua formação (Equação 3). Qual é o valor de K3 ?
Equação 3: 2 NH3(g) <=ftharpoons N2(g)+3 H2(g) K3= ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre uma mistura de nitrogênio, hidrogênio e amônia que atinge o equilíbrio químico. A gente precisa descobrir o valor da constante de equilíbrio $ K_3 $ para a decomposição da amônia, que é o inverso da reação de formação da amônia. Para resolver isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e entender como as constantes se relacionam quando invertemos uma reação.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é uma constante de equilíbrio. Em uma reação química no equilíbrio, a constante de equilíbrio $ K $ nos diz a razão entre as concentrações dos produtos e dos reagentes, cada uma elevada ao seu respectivo coeficiente estequiométrico.

Passo 3

A reação dada para a formação da amônia é:
N2(g) + 3 H2(g) <=ftharpoons 2 NH3(g) K1 = 3,5 times 10^8
Aqui, $ K_1 $ é a constante de equilíbrio para a formação da amônia.

Passo 4

A decomposição da amônia é a reação inversa, ou seja:
2 NH3(g) <=ftharpoons N2(g) + 3 H2(g) K3 = ?
Quando uma reação é invertida, a constante de equilíbrio também se inverte. Isso significa que $ K_3 $ é o inverso de $ K_1 $.

Passo 5

Para encontrar $ K_3 $, basta calcular o inverso de $ K_1 $:
K3

Passo 6

Fazendo a conta:
K3 = 13,5 times 10^8 approx 2,86 times 10^-9

Resposta

O valor de $ K_{3} $ é aproximadamente $ 2,86 \times 10^{-9} $.

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