Para a reação reversível:
a) Qual o valor da constante de equilíbrio em termo de pressões parciais
?
b) Um recipiente de
contém
de
mol de
e
de
, a
. De acordo com o quociente (Q) da reação, o sistema está em equilíbrio?
b) Um recipiente de
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação química reversível:
O conteúdo que vamos usar aqui é de equilíbrio químico, mais especificamente as constantes de equilíbrio
e
. No primeiro item, queremos converter
para
. No segundo, vamos calcular o quociente de reação
para ver se o sistema está em equilíbrio.
Passo 2
Vamos resolver a parte a) primeiro: encontrar o valor de
a partir de
.
A relação entre
e
é dada por:
Onde:
-
é a constante dos gases -
é a temperatura em Kelvin -
é a diferença entre o número de mols de gases nos produtos e reagentes
Passo 3
Primeiro, vamos identificar
:
Na reação:
- Mols de produtos:
- Mols de reagentes:
Então,
Passo 4
Agora, vamos converter a temperatura para Kelvin:
E já temos
.
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula:
Calculando dentro do parênteses:
Então,
Passo 6
Agora, vamos resolver a parte b): verificar se o sistema está em equilíbrio utilizando o quociente de reação
.
Primeiro, precisamos calcular as pressões parciais dos gases no recipiente e então determinar
.
Passo 7
Para encontrar as pressões parciais, usamos a equação dos gases ideais:
Onde:
-
é a pressão -
é a quantidade de mols -
é a constante dos gases -
é a temperatura em Kelvin -
é o volume
Passo 8
Já sabemos que
,
e
.
Vamos calcular as pressões parciais:
Para
:
Para
:
Para
:
Passo 9
Agora, calculamos o quociente de reação
:
Passo 10
Comparamos
com
:
- Se
: a reação tende a formar mais produtos. - Se
: a reação tende a formar mais reagentes. - Se
: o sistema está em equilíbrio.
Aqui, temos
e
.
Resposta
b) Como
é menor que
, o sistema não está em equilíbrio e tende a formar mais produtos (
e
) para alcançar o equilíbrio.
Exercícios relacionados
Quatro átomos são arbitrariamente designados por
e G. As suas eletronegatividades são as seguintes:
. Se os átomos destes elementos formarem as moléculas DE, DG, EG e DF, de que modo você colocaria estas moléculas em ordem crescente de caráter de ligação covalente?
Calcule o valor de
em uma solução
de
, cujo
.
Analisando as constantes de ionização ácida (Ka) indique a ordem crescente de força dos ácidos:
a) Ácido tartárico,
b) Fenol,
c) Ácido benzóico,
d) Ácido oxálico,
e) Ácido cloroacético,
f) Ácido nitroso,
a) Ácido tartárico,
b) Fenol,
c) Ácido benzóico,
d) Ácido oxálico,
e) Ácido cloroacético,
f) Ácido nitroso,
Para a reação de formação de
a partir de
e
a
. Em uma mistura em equilíbrio dos 3 gases nessa temperatura, a concentração de
é de
e do
é
. Qual é a concentração de
nesta mistura em equilíbrio?