A seguinte reação é preparada com as quantidades iniciais de cada substância relacionadas a seguir: 6 H2(g)(18,0 mols)+P4(g)(2,0 mols) 4 PH3(g)(1,0 mol). Determine o grau de avanço da reação se todo o P4(g) reage para formar o produto. R.: xi=2 , 0 m o l s.

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:
xi = 2,0 mol

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,
Mols de H2 consumidos = 6 times xi = 6 times 2,0 = 12,0 mol
Para PH₃:
A relação é 4 mol PH₃ para 1 mol P₄. Então,
Mols de PH3 produzidos = 4 times xi = 4 times 2,0 = 8,0 mol

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 xi = 2,0 mol.

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