Num recipiente fechado, mantido a , tem-se de de e de em equilíbrio. Calcule o Kc e o Kp na temperatura mencionada para a reação

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de equilíbrio químico! A gente tem uma reação onde nitrogênio gasoso ( ) reage com hidrogênio gasoso ( ) para formar amônia ( ). A gente precisa calcular duas constantes de equilíbrio, e , na temperatura de . Para isso, vamos precisar usar as concentrações das substâncias no equilíbrio e entender como essas constantes são definidas.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é a constante de equilíbrio . Ela é uma expressão que relaciona as concentrações das substâncias envolvidas na reação quando o sistema está em equilíbrio. A fórmula geral para a reação:
A expressão de fica assim:
Aqui, os colchetes ([ \ ]) indicam as concentrações das substâncias em molaridade (M).

Passo 3

Vamos substituir os valores das concentrações na fórmula de :
Então,
Calculando passo a passo:

Passo 4

Agora, vamos calcular , a constante de equilíbrio em termos de pressão. Para isso, usamos a relação entre e :
Onde:
  • é a constante dos gases,
  • é a temperatura em Kelvin
  • é a variação no número de mols de gás entre os produtos e reagentes
Primeiro, vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin:
Na reação dada:
Então,
Substituindo os valores:
Calculando :
Então,

Resposta

A constante de equilíbrio é aproximadamente e a constante é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Escreva as expressões matemáticas da constante Kc , para os equilíbrios a seguir:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g) ( )
h)
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