Uma mistura de
de
e
de
é aquecida em um recipiente de 2 L a 700 k . Essas substâncias reagem como segue:
. Encontra-se que no equilíbrio o recipiente contém
de
. Dada a massa molecular de
.
a) Calcule as pressões parciais no equilibrio de
e HBr .
b) Calcule Kp e explique o que significa o resultado obtido em relação ao rendimento da reação.
a) Calcule as pressões parciais no equilibrio de
b) Calcule Kp e explique o que significa o resultado obtido em relação ao rendimento da reação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos apresenta uma mistura de hidrogênio (
) e bromo (
) que reagem para formar brometo de hidrogênio (
). A matéria que estamos lidando aqui envolve estequiometria das reações químicas e o conceito de pressão parcial em equilíbrio químico. Para resolver isso, vamos precisar usar a lei dos gases ideais e as relações de equilíbrio químico.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de matéria (em mol) de cada reagente inicialmente presente na mistura. Sabemos que a massa molecular do
é aproximadamente
.
Passo 3
Para o
, com massa molecular de
:
Passo 4
Agora, vamos analisar a reação:
No equilíbrio, sabemos que ainda restam
de
. Vamos converter essa massa em mol:
Passo 5
A quantidade de
que reagiu é a diferença entre o inicial e o de equilíbrio:
Pela estequiometria da reação, para cada mol de
que reage, também reage 1 mol de
e são formados 2 mols de
. Então:
Passo 6
Agora, vamos calcular as quantidades de cada espécie no equilíbrio:
Passo 7
A pressão parcial de cada gás pode ser calculada usando a lei dos gases ideais:
Onde:
Vamos calcular cada pressão parcial:
Para
:
Para
:
Para
:
Resposta
a) As pressões parciais no equilíbrio são: