Enunciado
Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 7.Problemas Numéricos - Ex. 25
Exprima a constante de equilíbrio da reação em fase gasosa em termos do valor do grau de avanço no equilíbrio, , no caso de A e B estarem inicialmente na proporção estequiométrica. Ache a expressão de em função da pressão total, , da mistura reacional e esboce o gráfico dessa função.)
Passo 1
Falaaaaaaaaaaaaaaaa Tribuxo?
Bora resolver mais uma questão!?
Vamos começar escrevendo a reação:
Agora, vamos montar nossa famosa amiga a tabela de equilíbrio químico, mas saca só o truque do exercício ele não nos deu quantidades iniciais dos reagentes, mas nada de pânico, a gente pode usar nesse caso os coeficientes estequiométricos.
Vamos montar a constante de equilíbrio em função das frações molares, então teremos:
Aplicando os valores, teremos:
Deixando mais bonitinha essa equação:
Multiplicando tudo por :
Vamos chamar de :
Multiplicar tudo por :
Multiplicar tudo por :
Vamos tirar a raiz de toda a equação:
Expandindo:
Subtraindo de ambos os lados:
Colocando e em evidência:
Multiplicando tudo por :
Consegue ver o que temos aqui????????
Passo 2
Teremos:
Colocando em evidência:
Temos:
Podemos reescrever como:
Se liga nesse ponto, para não se perder...................
Se a parte de baixo da nossa fração:
Podemos dizer que ela estava dentro da raiz, mas saiu para fora devido ao fato de estar ao quadrado. Então, temos:
Podemos reescrever uma divisão de frações como uma multiplicação, então:
Vamos colocar o em evidência:
Tá, mas qual raiz iremos usar?????????????
Se liga no detalhe, o número de mols não pode ser negativo, então:
E o único jeito disso acontecer é se:
Que pode ser reescrito como:
Olhando na tabela de equilíbrio temos que:
Juntando nossas condições, temos:
Analisando , pela equação precisa ser maior que , primeiro porque se for igual a temos uma divisão por zero o que matematicamente é impossível e segundo se for menor que temos uma raiz quadrada negativa também impossível de ser resolvida.
Com base nisso, teremos o seguinte gráfico:
Foi divertido!!!!
Bora matar mais uma!
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)