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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 10.1 - Ex. 62

Uma amostra de 0,100   m o l de   H 2 S é colocada em um reator de 10,0   L e aquecida até   1132   ° C . No equilíbrio ,   0,0285   m o l de H 2 está presente. Calcule o valor de K c para a reação 2   H 2 S ( g ) ⇌ 2   H 2 g +   S 2 g em 1132   ° C .

Passo 1

Vamos começar montando uma tabela de equilíbrio de acordo com a estequiometria da reação.

Na composição inicial temos apenas mols nos reagentes, e nenhum nos produtos porque ainda não houve reação.

Após um tempo, ocorre a mudança de composição ou seja a reação, onde uma certa quantidade x dos reagentes é convertida em produtos (lembre-se de considerar sempre a estequiometria).

Quando a reação entra em equilíbrio, existe uma quantidade de reagentes (composição inicial menos mudança de fase) e produtos (composição inicial mais composição final).

Sabemos que no equilíbrio temos 0,0285   m o l s de H 2 , então de acordo com a estequiometria temos que o x é igual 0,0285   .

A proporção de reagente formando H 2 é de 1 : 1 , pois são necessários 2   m o l s de H 2 S para formar 2   m o l s de H 2 . E a proporção para S 2 é de 2 : 1 , ou seja, a metade do número de mols do reagente.

Substituindo na tabela, realizando as multiplicações e subtrações temos:

Passo 2

Para calcularmos a K c (constante de equilíbrio em termos das concentrações molares), temos que calcular a concentração de todas as substâncias para um volume de 10,0   L .

[     ] = n V

Passo 3

Para determinar K c usamos a fórmula:

K c = C c ⋅ D d A a   ⋅ B b

Onde a , b , c e d são os coeficientes estequimétricos: a   A + b   B   ⇌ c   C + d   D

Temos:

K c = H 2 2 ⋅ S 2 H 2 S 2

K c = 0,00715 2 ⋅ 0,001425 0,00715 2

K c = 0 , 00 1 5 = 1,5 × 10 - 3

Resposta

K c = 1,5 × 10 - 3

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