A seguinte reação é preparada com as quantidades iniciais de cada substância relacionadas a seguir:
. Determine o grau de avanço da reação se todo o
reage para formar o produto. R.:
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química onde 6 moléculas de hidrogênio gasoso (H₂) reagem com 1 molécula de tetrafosfato (P₄) para formar 4 moléculas de fosfina (PH₃). As quantidades iniciais são 18,0 mol de H₂ e 2,0 mol de P₄. A gente precisa descobrir qual é o grau de avanço dessa reação, ou seja, quanto a reação foi “caminhada”, sabendo que todo o P₄ foi consumido. Para resolver isso, vamos usar o conceito de estequiometria e a relação das mols na reação.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o grau de avanço, representado por ξ (xi). Ele indica quantos mols da reação ocorreram. Na equação balanceada, vemos que 1 mol de P₄ reage com 6 mols de H₂ para formar 4 mols de PH₃. Então, o grau de avanço ξ vai nos dizer quantos mols de P₄ foram consumidos nessa reação.
Passo 3
Como todo o P₄ foi reagido, podemos dizer que o número de mols de P₄ consumidos é igual ao grau de avanço ξ. Já sabemos que tínhamos 2,0 mol de P₄ no início, e todo esse P₄ foi usado. Então, temos:
Passo 4
Agora, só pra confirmar, vamos ver quanto de H₂ foi consumido e quanto de PH₃ foi produzido usando ξ = 2,0 mol.
Para H₂:
A relação é 6 mol H₂ para 1 mol P₄. Então, se ξ = 2,0 mol,
A relação é 6 mol H₂ para 1 mol P₄. Então, se ξ = 2,0 mol,
Para PH₃:
A relação é 4 mol PH₃ para 1 mol P₄. Então,
A relação é 4 mol PH₃ para 1 mol P₄. Então,
Passo 5
Vamos verificar se os cálculos fazem sentido com as quantidades iniciais. Tínhamos 18,0 mol de H₂ e consumimos 12,0 mol, sobrando 6,0 mol de H₂ não reagidos. E produzimos 8,0 mol de PH₃, que é o resultado esperado.
Resposta
O grau de avanço da reação é
.
Exercícios relacionados
Calcule
para a reação:
se
a
p
e
. Resp.:
Para a reação:
, a
C.Qual será a fração molar de
, a
no equilíbrio, quando a pressão total for de latm? R.:
0,00364 .
Calcule a pressão de oxigênio sobre uma amostra de NiO (s) a
se
para a reação:
Resp.:
Considere a seguinte reação na pressão total de 1atm:
, para a qual temos
e
. Calcule a entalpia da reação. Considere a entalpia da reação independente da temperatura. R.:
.