Quais são as pressões parciais de CO e CO2 a 1000 K se as pressões parciais iniciais são de p= 1000 atm e pco2 =0,500 atm ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você quer descobrir as pressões parciais de CO e CO₂ quando estão em equilíbrio a 1000 K, sabendo que inicialmente a pressão total é de 1000 atm e a pressão parcial de CO₂ é 0,500 atm. Vamos usar conceitos de equilíbrio químico e pressões parciais para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a reação que está ocorrendo. Normalmente, o monóxido de carbono (CO) pode se oxidar para formar dióxido de carbono (CO₂). A reação pode ser representada assim:
2CO(g) rightharpoons 2CO2(g)
Essa seta dupla indica que a reação pode ir para frente e para trás, alcançando um equilíbrio.

Passo 3

No equilíbrio, a pressão parcial de cada gás se ajusta de modo que a taxa da reação direta (CO para CO₂) seja igual à taxa da reação inversa (CO₂ para CO). Para isso, usamos a expressão da constante de equilíbrio Kp = PCO2^2PCO^2:
Onde e são as pressões parciais de CO₂ e CO, respectivamente.

Passo 4

Agora, vamos considerar as pressões iniciais e como elas mudam até alcançar o equilíbrio. Inicialmente, temos:
  • atm
  • atm
Vamos chamar a mudança na pressão de CO que reage para formar CO₂ de . Então, no equilíbrio:
  • atm
  • atm

Passo 5

Substituímos esses valores na expressão de Kp = (0,500 + x)^2(1000 - x)^2:
Agora, precisamos saber o valor de a 1000 K para continuar. Suponhamos que seja fornecido ou que possamos calcular com base em dados termodinâmicos. Para simplificar, vamos supor que é muito pequeno devido às altas pressões e alta temperatura, o que significa que a reação favorece os reagentes (mais CO do que CO₂).

Passo 6

Com sendo muito pequeno, podemos aproximar que é muito pequeno em comparação com 1000 atm. Assim:
  • atm
  • atm
Isso indica que, a 1000 K, a maior parte do CO permanece como CO, com uma pequena quantidade formando CO₂.

Resposta

As pressões parciais no equilíbrio a 1000 K são aproximadamente:
  • atm
  • atm

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