Uma mistura de de de e de é colocada em um recipiente de . O seguinte equilíbrio a :
No equilíbrio atm. Calcule as pressões parciais de e . Calcule a Keq para a reação.

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo! Temos uma mistura de gases contendo dióxido de carbono ( ), hidrogênio ( ) e água ( ) dentro de um recipiente de . A reação em equilíbrio a é:
No equilíbrio, a pressão parcial da água ( ) é atm. O que precisamos encontrar são:
  1. As pressões parciais de , e no equilíbrio.
  2. A constante de equilíbrio ( ) para essa reação.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de pressão parcial, leis dos gases e o princípio do equilíbrio químico. Vamos passo a passo!

Passo 2

Primeiro, vamos calcular as pressões parciais iniciais de cada gás usando a fórmula da pressão parcial:
Onde:
  • é a pressão parcial,
  • é a quantidade de mols,
  • é a constante dos gases ( ),
  • é a temperatura ( ),
  • é o volume ( ).
Vamos calcular para cada gás:
Para :
Para :
Para :
Mas atenção! A água ( ) já está no equilíbrio com pressão parcial atm, então vamos ajustar isso no próximo passo.

Passo 3

Agora, vamos montar uma tabela de variações para acompanhar o que acontece durante a reação de equilíbrio. A tabela ajuda a visualizar como as pressões parciais vão mudar.
Gás Inicial (atm) Variação (atm) Equilíbrio (atm)
4,105
2,0525
0
3,284
Aqui, representa a mudança na pressão parcial devido à reação que ocorre para atingir o equilíbrio.

Passo 4

Sabemos que no equilíbrio, a pressão parcial da água é atm. Vamos usar isso para encontrar o valor de .
De acordo com a tabela:
Resolvendo para :
Então, .

Passo 5

Agora que sabemos o valor de , podemos calcular as pressões parciais de todos os gases no equilíbrio usando a tabela de variações.
Para :
Para :
Para :
Portanto, as pressões parciais no equilíbrio são aproximadamente:
  • :
  • :
  • :

Passo 6

Finalmente, vamos calcular a constante de equilíbrio ( ) para a reação dada. A expressão de para a reação:
é:
Substituindo as pressões parciais que calculamos:
Vamos resolver:

Resposta

As pressões parciais no equilíbrio são:
  • :
  • :
  • :
A constante de equilíbrio para a reação é .

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