O óxido nítrico (NO) reage rapidamente com o gás cloro como segue: 2 NO(g)+Cl2(g) <=ftharpoons 2 NOCl(g) A 700 K a constante de equilíbrio para essa reação é 0,26 . Determine o comportamento das seguintes misturas a essa temperatura: (a) PNO=0,15 atm ; PCL 2=0,31 atm e PNOCl=0,11 atm ; Q=1,73 (b) PNO= 0,12 atm ; PCl 2=0,10 atm e PNOCl=0,05 atm ; Q=1,73 © PNO=0,15 atm ; PCl 2=0,20 atm e PNOCl=5,1 times 10^-3 atm Q=5,7 times 10^-3

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão trata de equilíbrio químico, que é quando as concentrações dos reagentes e produtos permanecem constantes ao longo do tempo em uma reação reversível. A equação que estamos analisando é:
2 NO(g) + Cl2(g) <=ftharpoons 2 NOCl(g)
A constante de equilíbrio ( Kc) dada é 0,26 a 700 K. Para resolver o problema, precisamos calcular o quociente de reação ( Q) para cada caso e comparar com Kc para saber se a reação vai para a direita (formando mais produtos) ou para a esquerda (formando mais reagentes).

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar como calcular o quociente de reação ( Q). Ele é calculado usando as pressões parciais dos gases envolvidos na reação, de maneira semelhante ao Kc. A fórmula para essa reação específica é:
Q = (PNOCl)^2(PNO)^2 times PCl2
Vamos usar essa fórmula para cada parte do exercício.

Passo 3

Parte (a):

Nos foi dado que:
  • PNO = 0,15 atm
  • PCl2 = 0,31 atm
  • PNOCl = 0,11 atm
  • Q = 1,73
Agora, vamos calcular Q usando as pressões fornecidas:
Q = (0,11)^2(0,15)^2 times 0,31
Calculando isso:
Q = 0,01210,0225 times 0,31 = 0,01210,006975 approx 1,73

Comparando Q com Kc:

  • Q = 1,73
  • Kc = 0,26
Como Q > Kc, isso significa que a reação está “pesada” para os produtos. Ou seja, há muitos produtos já formados, e a reação vai favoravelmente para a formação de reagentes para atingir o equilíbrio.

Passo 4

Parte (b):

Dados fornecidos:
  • PNO = 0,12 atm
  • PCl2 = 0,10 atm
  • PNOCl = 0,05 atm
  • Q = 1,73
Calculando Q:
Q = (0,05)^2(0,12)^2 times 0,10
Calculando isso:
Q = 0,00250,0144 times 0,10 = 0,00250,00144 approx 1,73

Comparando Q com Kc:

  • Q = 1,73
  • Kc = 0,26
Novamente, Q > Kc, então a reação tende a formar mais reagentes para alcançar o equilíbrio.

Passo 5

Parte ©:

Dados fornecidos:
  • PNO = 0,15 atm
  • PCl2 = 0,20 atm
  • PNOCl = 5,1 times 10^-3 atm
  • Q = 5,7 times 10^-3
Calculando Q:
Q = (5,1 times 10^-3)^2(0,15)^2 times 0,20
Calculando isso:
Q = 2,601 times 10^-50,0225 times 0,20 = 2,601 times 10^-50,0045 approx 5,78 times 10^-3

Comparando Q com Kc:

  • Q = 5,7 times 10^-3
  • Kc = 0,26
Aqui, Q < Kc, o que indica que há poucos produtos formados. Portanto, a reação vai para a direita, formando mais produtos para atingir o equilíbrio.

Resposta

(a) A reação tende a formar mais reagentes.
(b) A reação tende a formar mais reagentes.
© A reação tende a formar mais produtos.

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