Em uma mistura de nitrogênio, hidrogênio e amônia em equilíbrio químico, a
, 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?
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:
Passo 3
Agora, vamos calcular a constante de equilíbrio
usando as pressões parciais iniciais. A expressão de
para essa reação é:
Substituindo os valores:
Passo 4
Vamos calcular isso:
Passo 5
Agora, vamos calcular o quociente de reação
com as novas pressões parciais:
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).