Quais são as pressões parciais de
a 1000 K se as pressões parciais iniciais são de
1000 atm e pco2
?
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:
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
:
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
:
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