Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 16.Problemas - Ex. 20

A reação N 2 + O 2 ⇌ 2 N O ocorre em motores de combustão interna. Determine a fração molar de equilíbrio do N O , considerando uma pressão de 1 01   k P a e uma temperatura de 1.600   K .

Passo 1

Olá!! Tudo bem por aí? Nesse problema precisamos determinar, para a dada reação N 2 + O 2 ⇌ 2 N O , a fração molar de equilíbrio de N O a 1600   K e 1 01   k P a   ( 1   a t m ) .

Devemos levar em conta que:

1. A composição de equilíbrio consiste em N 2 , O 2   e N O .

2. Os constituintes da mistura são gases ideais.

Passo 2

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

1. Estequiométrica: N 2 + O 2 ⇌ 2 N O , onde ν N 2 = 1 ,     ν O 2 = 1     e     v N O = 2

2. Real: N 2 + O 2 ⇌ x N 2 + y O 2 + z N O

Passo 3

Agora precisamos de relações de balanceamento da reação:

Balanceamento de N: 2 = 2 x + z → z = 2 - 2 x

Balanceamento de O: 2 = 2 y + z → y = 2 x

logo, N t o t a l = x + y + z = 2  

Passo 4

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

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

Onde, a 1 6 00   K (de acordo com a Tabela A- 28 ), l n K p = - 5 , 29 4 .

Logo, K p = exp ⁡ - 2 × 5 , 29 4 = 2 , 52 2 × 10 - 5 , perceba que a reação estequiométrica considerada é o dobro dessa reação.

Com isso fazemos:

2 , 52 2 × 10 - 5 = 2 - 2 x 2 x 2 1 2 ( 2 - 1 - 1 )

x = 0 , 9975

Logo, y = x = 0,9975 e z = 2 - 2 x = 0 , 005009 . Então a composição de equilíbrio da mistura a 1 6 00   K e 1   a t m   ( 101   k P a ) é:

0,9975   N 2 + 0,9975   O 2 + 0,005009   N O

Por fim, a fração molar de N O é:

y N O = N N O N t o t a l = 0,005009 2 = 0 , 002505

Resposta

y N O = 0 , 00250 5

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Uma mistura gasosa de 30 % (em fração molar) de metano e 70 % de dióxido de carbono é aquecida a uma pressão de 1a t m até 1.200K . Qual é a composição de equilíbrio (em fração molar) da mistura resul
Uma mistura de gases ideais é combinada em um vaso rígido que está inicialmente evacuado e é mantido a uma temperatura constante de 20 °C. Em um primeiro momento, nitrogênio é adicionado até que a pre
A constante de equilíbrio para a reação H 2 + 1 2 O 2 ⇌ H 2 O a 1 atm e 1.200 K é K p . Use essa informação para determinar a constante de equilíbrio para as seguintes reações.(a) a 1 atm H 2 + 1 2 O
Uma câmara de reação contém uma mistura de N 2 e N em equilíbrio a uma temperatura e a uma pressão especificadas. De que maneira (a) o aumento da temperatura a uma pressão constante e (b) o aumento da
Uma câmara de reação contém uma mistura de C O 2 , C O e O 2 em equilíbrio a uma temperatura e a uma pressão especificadas. De que maneira (a) o aumento da temperatura a uma pressão constante e (b) o