Exercícios Resolvidos de Reações em Equilíbrio

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Enunciado

Considere o seguinte equilíbrio químico:

N 2 ( g ) + O 2 ( g ) + B r 2 ( g ) ⇌ 2 N O B r ( g )

Calcule o valor de K p sabendo-se que T = 298   K e que:

2 N O g + B r 2 g ⇌ 2 N O B r g       K c = 2,0

2 N O g ⇌ N 2 ( g ) + O 2 ( g )     K c = 2,1 . 10 30

Passo 1

Você percebe que a primeira equação química é uma combinação das outras duas?

No caso ela é uma soma da primeira mais o contrário da segunda:

Viu o que aconteceu com o K c da segunda reação? Ao inverter a reação, o K c também foi invertido. Você precisa de provas?

Para a reação “normal”:

2 N O g ⇌ N 2 ( g ) + O 2 g               K c 0 = O 2 . [ N 2 ] [ N O ] 2 = 2,1 . 10 30

Para a reação invertida:

N 2 ( g ) + O 2 ( g ) ⇌ 2 N O g               K c " = [ N O ] 2 O 2 . [ N 2 ] = 1 2,1 . 10 30

Viu?

Passo 2

Agora como a gente vai calcular o valor de K c para:

N 2 ( g ) + O 2 ( g ) + B r 2 ( g ) ⇌ 2 N O B r ( g )

Simples, se ele é a soma de duas outras reações, como a gente mostrou no passo 1, seu K c vai ser a multiplicação dos K c dessas duas equações. Ou seja:

K c = K c ' . K c "   = 2,0 . 1 2,1 . 10 30 = 9,52 . 10 - 31

Não acredita? Olha só:

N 2 ( g ) + O 2 ( g ) + B r 2 ( g ) ⇌ 2 N O B r ( g )         K c = [ N O B r ] 2 N 2 . O 2 . [ B r 2 ]  

Sendo que:

2 N O g + B r 2 g ⇌ 2 N O B r g               K c ' = [ N O B r ] 2 [ N O ] 2 [ B r 2 ] = 2,0

N 2 ( g ) + O 2 ( g ) ⇌ 2 N O g               K c " = [ N O ] 2 O 2 . [ N 2 ] = 1 2,1 . 10 30

Multiplicando esses dois últimos:

K c ' . K c "   = [ N O B r ] 2 [ N O ] 2 [ B r 2 ] . [ N O ] 2 O 2 . [ N 2 ] = [ N O B r ] 2 N 2 . O 2 . [ B r 2 ] = K c

Prontinho, já sabemos que:

K c = K c ' . K c "   = 2,0 . 1 2,1 . 10 30 = 9,52 . 10 - 31

Passo 3

Mas o enunciado nos pede K p , certo?

K p = K c . ( R T ) ∆ n

O ∆ n da reação N 2 ( g ) + O 2 ( g ) + B r 2 ( g ) ⇌ 2 N O B r ( g ) é igual a ( 2 - 3 ) = - 1 .

Considerando pressão em atm, R = 0,082   a t m . L . m o l - 1 . K - 1 .

Assim:

K p = 9,52 . 10 - 31 . ( 0,082.298 ) - 1 = 3,90 . 10 - 32

Como o enunciado não mostra as unidades das constante, também não nos fixamos nelas aqui.

Resposta

K p = 3,90 . 10 - 32

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A constante de equilíbrio é K c=1,1×10 - 2 para a reação P C l 5 ( g )⇌P C l 3 ( g )+C l 2 ( g ) em 400K . (a) Sabendo que 1,0gd eP C l 5 foi colocado em um balão de 250m L , determine as concentraçõe
Se 4,00L de H C l g , sob1,00b a r e 2 73K , e26,0g deI 2 s são transferidos para um balão de 12,00L e aquecidos até 25 ° C , qual será a concentração de H C l ,H I e C l 2 no equilíbrio? K c = 1,6 ×
Diga, para cada um dos seguintes equilíbrios, se haverá deslocamento na direção dos reagentes ou dos produtos quando a temperatura aumenta.(a) C H 4 g + H 2 O g ⇌ C O g + 3H 2 g ,Δ H ° = + 206k J
(a) Qual é a energia livre de Gibbs padrão da reação CO(g) + H2O(g) → CO2(g) + H2(g) quando K= 1,00?