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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. 60

Uma mistura de reação formada por 2,00   m o l s de C O e   3,00   m o l s de H 2 é colocada em um reator de 10,0   L e aquecida até 1.200   K . No equilíbrio, 0,478   m o l de C H 4 estava presente no sistema. Determine o valor de K c para a reação C O ( g ) + 3   H 2 ⇌ C H 4 g + H 2 O ( g ) em 1200   K .

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 0,665   m o l s de C O 2 , então de acordo com a estequiometria temos que o x é igual 0,665   . 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 = C O 2 ⋅ H 2 C O ⋅ H 2 O

K c = 0,0665 ⋅ 0,0665 0,0335 ⋅ 0,0335

K c = 3,94

Resposta

K c = 3,94

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