Para a reação:
, a
C.Qual será a fração molar de
, a
no equilíbrio, quando a pressão total for de latm? R.:
0,00364 .
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação química no estado gasoso e sólido:
A constante de equilíbrio
é dada como
a 60°C. O que queremos descobrir é a fração molar de
no equilíbrio quando a pressão total é de 1 atm. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de equilíbrio químico, constantes de equilíbrio e como relacioná-los com pressões parciais e frações molares.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a constante de equilíbrio
relaciona as pressões parciais dos produtos e reagentes na equação de equilíbrio. Para a reação dada, a expressão de
é:
Note que
e
são sólidos, e como sólidos não aparecem na expressão de
, eles não interferem no cálculo.
Passo 3
Vamos chamar a fração molar de
de
. Como temos apenas
como gás nos produtos, a pressão parcial de
será:
Sabemos que a pressão total
é 1 atm, então:
Passo 4
Agora, precisamos relacionar isso com a expressão do
. Substituindo
na expressão de
:
Mas ainda não sabemos
. Para isso, vamos usar a conservação de pressão. Como a pressão total é 1 atm e somente
está na fase gasosa, a pressão de
será:
Aqui, o fator 2 vem do coeficiente estequiométrico de
na reação.
Passo 5
Substituindo
na expressão de
:
Agora, temos uma equação que podemos resolver para encontrar
.
Passo 6
Assumindo que
é muito pequeno (o que é razoável visto que
é pequeno), podemos simplificar a equação ignorando o termo
no denominador:
Agora, resolvemos para
:
Resposta
A fração molar de
no equilíbrio é
.
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Calcule a temperatura de decomposição, a temperatura acima da qual a decomposição se torna espontânea, do carbonato de cálcio, dados os valores de
para a reação:
Resp.: 1105,6 K
Uma das etapas da formação da chuva ácida envolve a seguinte reação:
. Calcule a constante de equilíbrio,
, para a reação a
. Considere
independente da temperatura. Para que lado se desloca o equilíbrio ao se misturar
de cada reagente e
do produto a
sob pressão total de 1,0 atm? Justifique. Dados:
Substância |
|
|
|
---|---|---|---|
|
- 296,83 | 0 | - 395,72 |
|
|
0 |
|
|
39,87 | 29,36 | 50,67 |
R.:
direita.
Calcule
para a reação:
se
a
p
e
. Resp.:
A seguinte reação é preparada com as quantidades iniciais de cada substância relacionadas a seguir:
. Determine o grau de avanço da reação se todo o
reage para formar o produto. R.:
.