No sistema em equilíbrio N2 (g) + 3 H2 (g) ⇄ 2 NH3 (g) , a 27°C, as pressões parciais de cada gás são: pN2 = 0,4 atm, pH2 = 1,0 atm e pNH3 = 0,2 atm. Calcular as constantes de equilíbrio Kp e Kc desse equilíbrio, na temperatura dada.

Passo 1

Vamos lá! Temos uma reação química em equilíbrio envolvendo nitrogênio (N₂), hidrogênio (H₂) e amônia (NH₃) a 27°C. As pressões parciais desses gases são dadas, e precisamos calcular as constantes de equilíbrio $ K_p $ e $ K_c $. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de equilíbrio químico e as relações entre $ K_p $ e $ K_c $.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é $ K_p $. A constante de equilíbrio $ K_p $ é usada quando lidamos com pressões parciais dos gases. A expressão para $ K_p $ da reação dada é:
Kp
Agora, vamos substituir os valores das pressões parciais na fórmula:
Kp
Então, $ K_p = 0,1 $.

Passo 3

Agora, vamos calcular $ K_c $, que é a constante de equilíbrio em termos de concentração. A relação entre $ K_p $ e $ K_c $ é dada por:
Kc
Onde:
  • $ R $ é a constante dos gases ($ 0,08206 , L atm/mol K $)
  • $ T $ é a temperatura em Kelvin ($ 27°C + 273 = 300 K $)
  • $ \Delta n $ é a variação no número de mols de gases ($ mols de produtos - mols de reagentes = 2 - 4 = -2 $)
Rearranjando a fórmula para encontrar $ K_c $:
Kp
Agora, substituindo os valores:
Kc
Kp = Kc times (R times T)^De
R

Resposta

A constante de equilíbrio é $ K_p = 0,1 $ e $ K_c \approx 60,6 , mol2/\text{L}2 $ a 27°C.

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