(40%) A reação descrita abaixo é conduzida em diferentes condições.
A temperatura de operação é 1100 K , a pressão igual a 1 bar e os reagentes constituídos por
vapor e 1 mol de CO . Admita que a mistura se comporte como um gás ideal e responda o que se pede.
a) (
) Determine a constante de equilíbrio da reação nas condições dadas.
b)
Qual a composição do produto quando a reação atinge o equilíbrio?
c)
Se a temperatura for elevada a 1500 K , mantendo as outras condições constantes, qual será o valor da constante de equilíbrio?
d)
A 1500 K , qual a composição do produto quando a reação atinge o equilíbrio?
a) (
b)
c)
d)
Passo 1
O enunciado trata da reação de deslocamento d’água a gás:
operando a
,K e
,bar, com
,mol de CO e
,mol de vapor d’água como reagentes. Pede:
a) a constante de equilíbrio nessas condições;
b) a composição de equilíbrio;
c) a
,K;
d) a composição de equilíbrio a ,K.
Para calcular numericamente (ou
e
) da reação, dados que não foram fornecidos.
a) a constante de equilíbrio
b) a composição de equilíbrio;
c)
d) a composição de equilíbrio a
Para calcular numericamente
Passo 2
Definimos o grau de conversão
de CO (e de
O). No equilíbrio há:
e o número total de mols é
. Em gases ideais, a pressão parcial de cada espécie
vale
A constante de equilíbrio em termos de pressões é
Passo 3
Da relação acima, isolar
em função de
dá
Isso fornece a composição de cada espécie em equilíbrio, uma vez conhecido
.
Passo 4
Termodinâmicamente, a constante de equilíbrio é
Para calcular numericamente
e
precisamos dos valores de
(ou de
e
) da reação nessas temperaturas, que não foram fornecidos no enunciado.
Resposta
Não é possível determinar numericamente
a) ,
b) a composição a
,
c) e
d) a composição a
sem os dados termodinâmicos (ou
e
) da reação.
a)
b) a composição
c)
d) a composição
sem os dados termodinâmicos