Óxido nítrico gasoso reage diretamente com
formando
, um gás marrom avermelhado:
Desprezando-se a reação de dimerização do
, considere exclusivamente o equilíbrio em fase gasosa representado pela equação acima e a seguinte tabela de dados:
Gás |
|
|
---|---|---|
NO | 86,57 | 90,25 |
|
51,30 | 33,18 |
a) Admitindo-se comportamento ideal e que o sistema se encontra em equilíbrio a
, calcule a pressão parcial do gás oxigênio nesta temperatura, considerando que as pressões parciais do NO e do
sejam idênticas.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação de equilíbrio onde o óxido nítrico gasoso (
) reage com oxigênio (
) formando dióxido de nitrogênio (
). A gente quer descobrir qual é a pressão parcial do oxigênio (
) quando o sistema está em equilíbrio a
, sabendo que as pressões parciais de
e
são iguais. Para resolver isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e a relação entre energia livre de Gibbs e a constante de equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação da reação:
Como estamos lidando com equilíbrio gasoso, vamos utilizar a expressão da constante de equilíbrio (
) em termos de pressões parciais:
Passo 3
Sabemos que as pressões parciais de
e
são iguais, ou seja:
Substituindo na expressão de
:
Isso simplifica para:
Passo 4
Agora, precisamos encontrar o valor de
. Para isso, usamos a relação entre a variação da energia livre de Gibbs padrão (
) e
:
De onde:
Onde:
-
é a constante dos gases. -
é a temperatura em Kelvin.
Passo 5
Calculamos
para a reação:
Como
(elemento na forma padrão):
Convertendo para Joules:
Passo 6
Substituindo os valores na equação de
:
Calculando
:
Passo 7
Agora, voltamos à expressão para
:
Resposta
A pressão parcial do oxigênio (
) a
é aproximadamente
.