Exercícios Resolvidos de Cinética dos gases

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Enunciado

3. N H 4 S H sólido e 0,40   m o l de N H 3 gasoso são colocados em um balão de 2,0   L , em 24 ° C ,

e atingem o equilíbrio, determinado pela reação abaixo, para a qual o K   =   9,76 × 10 - 2 .

N H 4 S H   s → N H 3   g + H 2 S   ( g )

Quais as pressões de N H 3   e H 2 S no equilíbrio?

Passo 1

Oi, galerinha! Tudo bom? Nesta questão precisamos calcular a pressão de cada gás no equilíbrio. Repara que o enunciado deu a constante de equilíbrio K . Enão o primeiro passo é montarmos a fórmula da constante de equilíbrio:

K = p N H 3 . p H 2 S

Repara que para essa fórmula utilizamos as pressões parciais, pois estamos falando de um equilibio gasoso. E não consideramos o reagente, pois ele está em estado sólido, então não entra na fórmula do equilíbrio.

Passo 2

Repara que que o enunciado nos forneceu a quantidade de mols de N H 3 , o volume e temperatura inicial. Com isso, podemos calcular a pressão parcial de N H 3 no inicio da reação por

p V = n R T

Substituindo os dados do enunciado, ficamos com

p N H 3 2 = 0,4 0,083145 279

p N H 3 = 4,94   b a r

Agora vamos analisar as pressões no inicio e final da reação!

Passo 3

Inicialmente só temos a presença de amônia. Com o decorrer da reação há a formação de mais N H 3 e H 2 S na mesma proporção x , pois a estequiometria da reação é 1 : 1 .

Organizando os dados em uma tabela, teremos:

Passo 4

Agora vamos substituir na fórmula do equilibrio,

K = p N H 3 . p H 2 S

9,76 × 10 - 2 = 4,94 + x x

Ficamos com a seguinte equação do segundo grau

x 2 + 4,94 x - 0,0976 = 0

Resolvendo temos que

x = 0,0197   b a r

Logo as pressões finais serão:

p N H 3 = 04,94 + 0,0197 = 4,96   b a r

p H 2 S = 0,0197   b a r

Prontinho!

Resposta

p N H 3 = 4,96   b a r

p H 2 S = 0,0197   b a r

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