Para a produção de gás hidrogênio, em um recipiente fechado e à temperatura constante, introduziu-se monóxido de carbono e vapor de água, os quais apresentavam pressões parciais iguais, de 0,90 atm cada. Após um determinado tempo, o equilíbrio químico foi atingido, e medindo-se a pressão parcial do monóxido de carbono obteve-se 0,60 atm. Diante dessa afirmação, assinale a alternativa que apresenta o valor da constante de equilíbrio, Kp, para a reação exposta.
(A) 1/4
(B) 1/9
© 0,44
(D) 4,0
(A) 1/4
(B) 1/9
© 0,44
(D) 4,0
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a produção de gás hidrogênio em um recipiente fechado onde foram introduzidos monóxido de carbono (CO) e vapor de água (H₂O), cada um com pressão parcial de 0,90 atm. Depois de um tempo, o equilíbrio químico foi atingido, e a pressão parcial do CO passou para 0,60 atm. Nosso objetivo aqui é encontrar o valor da constante de equilíbrio $ K_p $ para a reação envolvida.
Estamos lidando com o equilíbrio químico, especificamente a constante de equilíbrio em termos de pressão parcial ($ K_p $). Para resolver isso, vamos precisar entender como as pressões dos reagentes e produtos se relacionam no equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar a reação química que está acontecendo. Nesse caso, estamos provavelmente lidando com a reação de deslocamento conhecida como reação do deslocamento de água-gás:
Essa reação mostra que o monóxido de carbono reage com vapor de água para formar dióxido de carbono (CO₂) e hidrogênio (H₂).
Passo 3
Agora, vamos montar uma tabela de pressões parciais para entender as mudanças que ocorrem à medida que a reação atinge o equilíbrio.
Sabemos que a pressão parcial do CO no equilíbrio é 0,60 atm. Então:
Passo 4
Com o valor de $ x = 0,30 , atm $, podemos agora determinar as pressões parciais de todos os componentes no equilíbrio:
Passo 5
Agora, vamos escrever a expressão da constante de equilíbrio $ K_p $ para a reação:
Substituindo as pressões parciais que encontramos:
Resposta
O valor da constante de equilíbrio $ K_p $ para a reação é 0,25. No entanto, observando as opções fornecidas, a alternativa mais próxima é a (A) 1/4.