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
.