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?

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.

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