Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 16.Problemas - Ex. 101
101 - Uma mistura de de , e de , é aquecida a a uma pressão de . Determine a composição de equilíbrio da mistura, considerando que apenas o , , , e estão presentes.
Passo 1
Primeiro devemos colocar aqui a equação real da reação:
e são os coeficientes reais a se determinar e que depende do equilíbrio químico nessa temperatura e pressão. Podemos já escrever as duas primeiras equações que depende exclusivamente do balanceamento químico:
PARA O CARBONO
E PARA O OXIGÊNIO
Temos incógnitas e 2 equações. Então vamos tirar as outras equações através do equilíbrio químico!
Sabemos que o equilíbrio acontece entre essas duas equações aqui:
São com elas que vamos determinar as equações que faltam!
Passo 2
Vamos começar analisando a formação de oxigênio e monóxido a partir de dióxido:
Pela teoria, a fórmula que descreve o equilíbrio é...
Onde representa os coeficientes estequiométricos:
Enquanto que os representam a quantidade molar que temos presente no produto de cada molécula:
Veja que a quantidade molar de monóxido presente é...
A quantidade de oxigênio e Água...
Já a quantidade total é ...
Não se esquecendo de pegar o valor de através da tabela A- para essa reação a temperatura de :
Logo...
Podemos simplificar um pouco chegando à...
Passo 3
Agora vamos repetir tudo só que dessa vez vendo o equilíbrio na formação de...
Como vimos, nesse caso é dado por...
Onde dessa vez...
Ainda podemos afirmar que os ’s continuam sendo retirados da equação geral:
Novamente, tomando-se o valor tabelado de para essa reação a na tabela 28...
Ou seja, a última equação após substituir e simplificar é...
Passo 4
Beleza, então temos aqui as 4 equações do equilíbrio:
Podemos resolvê-las usando algum software (na mão é trabalhoso demais) como o WolframAlpha onde vamos chegar a , , e . Então...