Num recipiente fechado mantido a temperatura constante foram introduzidos monóxido de carbono e vapor de água em quantidades tais que as suas pressões parciais eram iguais e valiam 0,856 atm cada uma. Após certo tempo, estabeleceu-se o equilibrio: CO(g)+H2 O(g) <=ftarrows CO2(g)+H2(g). Medindo-se então a pressão parcial de CO, obteve-se 0,580 atm. Qual o valor da constante de equilibrio Kp?

Passo 1

Vamos lá! Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um recipiente fechado onde inicialmente foram colocados monóxido de carbono (CO) e vapor de água (H₂O) com pressões parciais iguais de CO(g) + H2O(g) <=ftarrows CO2(g) + H2(g) cada. Com o tempo, ocorre uma reação de equilíbrio:
Após o equilíbrio, a pressão parcial de CO é . Queremos encontrar o valor da constante de equilíbrio . Para isso, vamos usar a teoria das pressões parciais e a expressão de para reações gasosas.

Passo 2

Vamos montar uma tabela ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio) para organizar as informações. Inicialmente, temos:
  • Pressão inicial de CO:
  • Pressão inicial de H₂O:
  • Pressão inicial de CO₂:
  • Pressão inicial de H₂:
Quando a reação atinge o equilíbrio, a pressão de CO diminui para . Vamos chamar essa diminuição de .

Passo 3

Calculando De:
ããí
Isso significa que a pressão de CO diminuíu em .

Passo 4

Como a reação consome 1 mol de CO e 1 mol de H₂O para produzir 1 mol de CO₂ e 1 mol de H₂, a pressão de H₂O também diminui em Pressão de CO &= 0,580 , atm Pressão de H₂O &= 0,856 , atm - 0,276 , atm = 0,580 , atm Pressão de CO₂ &= 0 + 0,276 , atm = 0,276 , atm Pressão de H₂ &= 0 + 0,276 , atm = 0,276 , atm , e a pressão de CO₂ e H₂ aumenta em .
Então, no equilíbrio temos:
ãããã

Passo 5

Agora, vamos escrever a expressão para a constante de equilíbrio Kp = PCO2 cdot PH2PCO cdot PH2O da reação:
Onde representa a pressão parcial de cada gás no equilíbrio.

Passo 6

Substituindo os valores obtidos:
Kp = 0,276 , atm times 0,276 , atm0,580 , atm times 0,580 , atm = 0,076 , atm^20,3364 , atm^2 approx 0,226

Resposta

O valor da constante de equilíbrio é aproximadamente .

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