Em uma mistura de nitrogênio, hidrogênio e amônia em equilíbrio químico, a 400 ^circ C, as pressões parciais dos 3 gases eram, respectivamente, 17,9 atm, 12,7 atm e 2,45 atm.
c) Discuta em que direção avançará a reação numa mistura em que as pressões parciais do nitrogênio, do hidrogênio e da amônia são respectivamente: 10 atm, 20 atm e 3 atm?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos conta sobre uma mistura de nitrogênio (N₂), hidrogênio (H₂) e amônia (NH₃) que está em equilíbrio químico a 400°C. As pressões parciais desses gases no equilíbrio inicial são 17,9 atm para N₂, 12,7 atm para H₂ e 2,45 atm para NH₃. A gente precisa descobrir para que lado a reação vai se mover quando as pressões parciais mudam para 10 atm de N₂, 20 atm de H₂ e 3 atm de NH₃. Para resolver isso, vamos usar o conceito de constante de equilíbrio e o quociente de reação.

Passo 2

Primeiro, precisamos saber qual é a reação química que estamos lidando. A reação de formação da amônia é:
N2 (g) + 3H2 (g) <=ftharpoons 2NH3 (g)

Passo 3

Agora, vamos calcular a constante de equilíbrio Kp = (PNH3)^2PN2 times (PH2)^3 usando as pressões parciais iniciais. A expressão de Kp = (2,45)^217,9 times (12,7)^3 para essa reação é:
Substituindo os valores:

Passo 4

Vamos calcular isso:
Kp = 6,002517,9 times 2048,383
Kp = 6,002536690,58
Kp approx 0,0001637

Passo 5

Agora, vamos calcular o quociente de reação Qp = (3)^210 times (20)^3 com as novas pressões parciais:
Qp = 910 times 8000
Qp = 980000
Qp = 0,0001125

Passo 6

Comparamos e :
  • Se , a reação tende a formar mais produtos.
  • Se , a reação tende a formar mais reagentes.
  • Se , está em equilíbrio.
Aqui, e . Como , a reação vai se mover para a direita, formando mais amônia.

Resposta

A reação vai avançar para a direita, formando mais amônia (NH₃).

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