Uma mistura de 0,10 mol de
de
e
de
é colocada em um recipiente de
a 300 K . O seguinte equilibrio é estabelecido:
No equilibrio,
atm. (a) Calcule as pressões parciais de
e
.
e
(b) Calcule
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício de equilíbrio químico onde uma mistura de gases é colocada em um recipiente e chega a um ponto de equilíbrio. A matéria envolvida aqui é o equilíbrio químico, onde as concentrações dos reagentes e produtos se estabilizam. Para resolver esse exercício, vamos precisar entender como calcular as pressões parciais dos gases envolvidos e, depois, usar essas pressões para encontrar a constante de equilíbrio
.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as substâncias envolvidas e suas quantidades iniciais:
- 0,10 mol de NO
- 0,05 mol de H₂
- 0,10 mol de H₂O
Esses estão em um recipiente de 1,0 L a 300 K. O equilíbrio químico que se estabelece é:
No equilíbrio, a pressão parcial do NO está dada como
. Precisamos encontrar as pressões parciais de H₂, N₂ e H₂O.
Passo 3
Vamos usar a Lei dos Gases Ideais para encontrar as pressões parciais. A fórmula é:
Onde:
-
é a pressão -
é a quantidade de mols -
é a constante dos gases (0,0821 L·atm/mol·K) -
é a temperatura (300 K) -
é o volume (1,0 L)
Mas antes disso, precisamos entender como as quantidades de mols mudam até o equilíbrio.
Passo 4
Vamos definir uma variável
que representa a mudança na quantidade de mols de NO que reage:
Para cada 2 mols de NO que reagem, 2 mols de H₂ reagem, formando 1 mol de N₂ e 2 mols de H₂O.
Portanto, podemos expressar as quantidades no equilíbrio:
-
: -
: -
: -
:
Passo 5
Sabemos que no equilíbrio
. Vamos usar a Lei dos Gases Ideais para relacionar isso com a quantidade de mols.
Substituindo os valores:
Vamos resolver para
:
Passo 6
Agora que temos
, vamos calcular as pressões parciais das outras substâncias:
-
: -
: -
:
Agora, aplicamos a Lei dos Gases Ideais para cada:
Calculando cada pressão:
Resposta
As pressões parciais no equilíbrio são:
Exercícios relacionados
Complete a seguinte tabela calculando os itens que estão faltando e indique se a solução é ácida ou básica:
|
|
pH | pOH | Ácida ou básica? |
---|---|---|---|---|
|
||||
|
||||
8,25 | ||||
5,70 | ||||
|
|
pH | pOH | Ácida ou básica? |
:— | :— | :— | :— | :— |
|
|
2,1 | 11,9 | Ácida |
|
|
4,6 | 9,4 | Ácida |
|
|
8,25 | 5,75 | Básica |
|
|
8,3 | 5,70 | Básica |
Para cada uma das reações a seguir, identifique o ácido e a base. Indique também a qual teoria ácido-base se aplica dentre as Teorias de Lewis e de Bronsted-Lowry. Em alguns casos pode-se aplicar mais de uma definição. (a)
(Teórica, Lewis) (b)
(Teórica, Lewis e Bronsted-Lowry) ©
(Teórica, Lewis e Bronsted-Lowry) (d)
(Teórica, Lewis) (e)
(Teórica, Lewis e Bronsted-Lowry)
Dentre os diferentes pares de compostos apresentados abaixo, indique qual é o ácido mais forte em meio aquoso? Justifique detalhadamente as suas respostas. (a)
e
(Teórica) (b)
e
(Teórica) ©
e
(Teórica) (d)
e
(Teórica) (e)
e SiH
(Teórica) (f)
e
(Teórica) (g)
e CIH
(Teórica) (h)
e
-(Teórica) (i)
e
(Teórica)
Use o procedimento da Seção 9-4 para calcular as concentrações de Ca², F- e HF em solução aquosa saturada de
mantendo-se o pH constante em 2,00.