49-Um equilíbrio químico, gasoso, é identificado pela equação de decomposição de AB :
Verificou-se, em dada temperatura, que iniciando o processo com pressão do sistema a 5 atm , o equilíbrio foi alcançado quando a pressão estabilizou em 6 atm .
Diante das informações, conclui-se que o grau de dissociação do processo é:
a)
b)
c)
d)
e)
Diante das informações, conclui-se que o grau de dissociação do processo é:
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado dá a reação gasosa de decomposição
e informa que, a uma dada temperatura, iniciando-se o processo com pressão total do sistema igual a
(ou seja, só havia
inicialmente), o equilíbrio foi alcançado quando a pressão total estabilizou em
.
A pergunta é: qual é o grau de dissociação (a fração dissociada) do processo? As alternativas são ,
,
,
e
.
A pergunta é: qual é o grau de dissociação (a fração dissociada) do processo? As alternativas são
Passo 2
Definimos o grau de dissociação por
restantes} = n_0(1-\alpha),\[4pt] moles de
formados = n_0\alpha,\[4pt] moles de
formados = n_0\alpha. \end{cases}]
Explicando devagar: se
(por exemplo),
dos
originais dissociaram, restando
como
e formando
de
e
de
.]
Passo 3
Calculemos o total de mols no equilíbrio. Somando:
Agora usamos uma propriedade do gás ideal: a pressão total é proporcional ao número total de mols quando a temperatura e o volume são constantes (pela lei dos gases ideais
, com
e
fixos,
). Como o enunciado só dá pressões antes e depois e não fala em mudança de volume ou temperatura, assumimos
e
constantes — isso é padrão nesse tipo de problema. Se
é a pressão inicial associada a
, e
é a pressão associada a
, então:
Passo 4
Isolando
na relação anterior:
Substituindo os números fornecidos:
e
,
Convertendo para porcentagem:
Passo 5
Verificação rápida (para sentir que está coerente): se começarmos com
mol, no equilíbrio teremos
mol total; pressão inicial
atm multiplicada por
dá
atm, que é o que o enunciado informou — portanto o cálculo bate.
Resposta
d)