O metanol
é produzido comercialmente pela reação catalisada do monóxido de carbono com o hidrogênio:
. Descobre-se que uma mistura em equilíbrio, em um recipiente de
, contém
de
de CO e
de
a 500 K . Calcule
a essa temperatura.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre uma reação química onde o monóxido de carbono (CO) reage com o hidrogênio (H₂) para formar metanol (CH₃OH). O objetivo aqui é calcular a constante de equilíbrio, representada por
, a uma temperatura de 500 K. Para isso, vamos usar os valores das quantidades de cada substância presentes no equilíbrio e aplicar alguns conceitos de química de equilíbrio químico.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar quais são as informações que temos:
- Volume do recipiente: 2,00 L
- Moles de metanol (
): 0,0406 mol - Moles de monóxido de carbono (
): 0,170 mol - Moles de hidrogênio (
): 0,302 mol
Passo 3
O próximo passo é calcular as concentrações de cada substância no equilíbrio. A concentração (
) é dada pela fórmula:
Vamos calcular cada uma:
- Concentração de
:
- Concentração de
:
- Concentração de
:
Passo 4
Agora, vamos lembrar como calcular a constante de equilíbrio (
). Para a reação:
A expressão de
é:
Isso significa que
é igual à concentração do produto (
) dividida pelo produto das concentrações dos reagentes (
e
) elevado aos seus coeficientes estequiométricos.
Passo 5
Vamos substituir as concentrações que calculamos na expressão de
:
Primeiro, vamos calcular o denominador:
Passo 6
Agora, dividimos a concentração do produto pela parte do denominador que acabamos de calcular:
Resposta
A constante de equilíbrio (
) a 500 K é aproximadamente 10,48.
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Escreva as expressões para
em relação às seguintes reações. Em cada caso, indique se a reação é homogênea ou heterogênea.
©
©
Calcule as seguintes quantidades:
© Número de moléculas em mols de
.
© Número de moléculas em
Considere a reação:
Cada uma das seguintes ações vai aumentar, diminuir ou manter inalterado o rendimento de NO no equilíbrio?
(d) diminuir o volume do recipiente em que a reação ocorre;
(d) diminuir o volume do recipiente em que a reação ocorre;
(b) Uma vez que a bebida foi aberta, por que ela mantém mais gaseificação quando refrigerado do que à temperatura ambiente?