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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 16.Problemas - Ex. 31

Hidrogênio ( H 2 ) é aquecido a 4.000   K a uma pressão constante de 5   a t m . Determine a porcentagem de H 2 que se dissociará em H durante esse processo.

Passo 1

Olá, tudo bem? Nesse problema precisamos determinar a porcentagem de H 2 que se dissociará em H .

Devemos levar em conta que:

1. A composição de equilíbrio consiste em H 2 e H .

2. Os constituintes da mistura são gases ideais.

Passo 2

Precisamos ter mente as reações estequiométricas e reais, as quais são:

1. Estequiométrica: H 2 ⇌ 2 H , onde ν H 2 = 1 ,     ν H = 2

2. Real: H 2 → x H 2 + y H

Passo 3

Agora precisamos de relações de balanceamento da reação:

Balanceamento de H: 2 = 2 x + y → y = 2 - 2 x

logo, N t o t a l = x + y = 2 - x  

Passo 4

Com os dados do passo anterior podemos relacionar com a constante de equilíbrio:

K p = N H v H N H 2 v H 2 P N t o t a l ( v H - v H 2 )

Onde, a 4000   K (de acordo com a Tabela A- 28 ), l n K p = 0 , 9 3 4 . Logo K p = 2,545 .

Com isso fazemos:

2,545 = 2 - 2 x 2 x 5 2 - x ( 2 - 1 )

x = 0 , 664

Assim, a porcentagem de H 2 que se dissocia em H é 1 - 0,664 = 0,336 ou 33,6 % .

Resposta

33,6 % .

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