(15) O gás de síntese é a conhecida reação de equilíbrio de hidrogênio gasoso (
) com monóxido de carbono (CO) formando metano
e água gasosa
.
a) Escreva a equação de equilíbrio e a expressão da Lei da ação das massas. (5 pontos)
b) Calcule a constante ( Kp ) a
sabendo que as pressões parciais no equilíbrio são: 0,075 atm para hidrogênio, 0,015 atm para monóxido de carbono; 0,035 atm para metano e 0,085 atm para a água. (5 pontos)
c) Calcule Kc. Discuta a extensão da reação. (5 pontos)
a) Escreva a equação de equilíbrio e a expressão da Lei da ação das massas. (5 pontos)
b) Calcule a constante ( Kp ) a
c) Calcule Kc. Discuta a extensão da reação. (5 pontos)
Passo 1
O enunciado trata da reação de equilíbrio gasoso entre hidrogênio e monóxido de carbono formando metano e água. O conteúdo é Constante de Equilíbrio em termos de pressão (
) e em termos de concentração (
), além da relação entre elas e da interpretação do valor de
quanto à extensão da reação. Vamos usar a lei da ação das massas para gases, a definição de
, a relação
e os valores de pressão parcial dados.
Passo 2
A equação de equilíbrio é
Como todos os participantes são gases, a expressão de
é
Passo 3
Substituindo as pressões parciais dadas (
,
,
,
, em atm) temos
Passo 4
Para converter
em
usa-se
onde
. Logo
Como
, o equilíbrio favorece moderadamente os produtos (metano e água), mas não de forma esmagadora.
Resposta
(a)
(b)
(c) . Como
, o equilíbrio está moderadamente deslocado para a formação de produtos.
(c)