Para a reação a . Suponha que 0,500 mol de atinja o equilíbrio a . Quais são as pressões parciais de e , no equilíbrio?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de equilíbrio químico! A questão envolve a reação com constante de equilíbrio a . Precisamos encontrar as pressões parciais de , e quando temos 0,500 mol de no equilíbrio. Para isso, vamos usar o conceito de constante de equilíbrio e a relação entre as concentrações das substâncias envolvidas.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a expressão da constante de equilíbrio para essa reação. A constante é dada pela razão entre os produtos das pressões parciais dos produtos elevados aos seus coeficientes estequiométricos e o mesmo para os reagentes. Então, temos:

Passo 3

Sabemos que no equilíbrio temos 0,500 mol de . Vamos assumir que inicialmente não há nem e que todos os produtos vêm da reação dos reagentes. Então, se formamos 0,500 mol de , isso significa que:
ã
Logo, a quantidade de e consumida é metade da quantidade de formada:

Passo 4

Agora, precisamos relacionar as mols com as pressões parciais. Assumindo que o volume e a temperatura são constantes, podemos usar a relação de pressões proporcionais às mols. Portanto:
Onde é uma constante proporcional.

Passo 5

Substituindo essas expressões na equação da constante de equilíbrio:
Mas isso não faz sentido porque 4 ≠ 280. Isso indica que precisamos considerar que a formação de consome e de forma diferente.

Passo 6

Vamos redefinir as pressões parciais. Seja a pressão parcial de e consumida:
Então,
Substituindo na equação de :
Ainda não resolve, o que indica que precisamos ajustar nossa abordagem.

Passo 7

Vamos considerar que inicialmente, temos uma certa pressão total . No equilíbrio, as pressões parciais são:
Mas para simplificar, vamos assumir que a pressão total é proporcional às mols e usar a relação de mols diretamente.

Passo 8

Voltando à relação inicial, temos que:
Para que , precisamos ajustar os valores. Isso sugere que há uma quantidade adicional de e presente inicialmente.

Passo 9

Vamos definir que além dos 0,500 mol de , temos mols iniciais de e , digamos mols cada. No equilíbrio:
Substituindo na expressão de :

Passo 10

Agora, podemos encontrar as pressões parciais:

Resposta

As pressões parciais no equilíbrio são aproximadamente:

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