Um kmol de ar (assuma uma mistura de 78% nitrogênio, 21% oxigênio e 1% argônio) a temperatura ambiente é aquecido até 4000K, 200KPa. Ache a composição do estado de equilíbrio possa ser achada, assumindo que apenas e estão presentes.
Dados:
Passo 1
Primeiro é fundamental que saibamos as reações e as variações do número de mols de cada componente (representadas abaixo) que estão acontecendo nesse sistema. São elas
Então, no equilíbrio vamos ter a seguinte composição
Passo 2
Como o problema forneceu a constante relacionada a cada equação, vamos utilizar essa informação para achar a composição do equilíbrio. Para fazer isso é muito importante utilizar a relação entre a constante e as concentrações molares, faremos isso utilizando as duas equações que conhecemos, com sendo os produtos e os reagentes:
Logo, substituindo a atividade na equação da constante vamos achar:
Como possuímos duas reações vamos ter dois
Passo 3
Vamos achar a concentração molar de cada componente, de acordo com o número de mols achado no passo 1.
Passo 4
Substituir em , lembrando que a pressão é o dobro da pressão atmosférica logo
Nós podemos dividir a primeira equação pela segunda e encontrar
O que nos fornece a seguinte equação de segundo grau
juntamente com a uma das equações com , vamos ter
Obs: Aqui a álgebra começa a ficar muito complicada, portanto, caso não consiga achar os coeficientes não se preocupe o importante é achar a relação entre eles a partir das equações de .
Passo 5
Assim, podemos achar as concentrações finais