A 500 K , ocorre a reação:
. Sabendo-se que a pressão inicial do reagente
é 450 Torr, qual a pressão total após consumir
do reagente?
Passo 1
O enunciado dá a reação gasosa
a
. A pressão inicial do reagente
é
. Foi consumido
do reagente
. A pergunta é: qual a pressão total do sistema depois desse consumo de
de
? Listei as informações relevantes: \n
. \n
Reação: . \n
Fraçao reagida: . \n
Queremos: após a reação.
Reação:
Fraçao reagida:
Queremos:
Passo 2
Assunções e ideias físicas importantes (explicando como pensar na prova): supondo que o sistema é um recipiente fechado com volume constante e temperatura constante (
fixa), valem as seguintes propriedades do gás ideal e da pressão parcial: \n
- Para um gás ideal em volume e temperatura constantes, a pressão é proporcional ao número total de mols:
. Isso significa que, se o número total de mols aumenta ou diminui, a pressão total muda na mesma proporção. \n - A lei de Dalton diz que a pressão total é a soma das pressões parciais de cada componente:
. Cada pressão parcial é proporcional ao número de mols daquela espécie. \n
Na prova, quando só te dão pressões iniciais e conversão, geralmente se assume comportamento ideal e volume constante, então podemos trabalhar com proporções de mols usando as pressões iniciais como referência.
Passo 3
Definição de variáveis e tradução da conversão em termos de mols: \n
Seja o número de mols iniciais de
. Como só havia
no início, o número total inicial de mols é
e a pressão inicial total é
. \n
Se de
reage, a quantidade reagida é
. \n
Mols remanescentes de são
Seja
Se
Mols remanescentes de
Passo 4
Usar a estequiometria para calcular os mols formados: \n
Pela reação , para cada mol de
consumido forma-se
mols de
e
mol de
. Como
, temos: \n
mols de formados:
\n
mols de formados:
Pela reação
mols de
mols de
Passo 5
Calcular o número total de mols após a reação e relacionar com a pressão total: \n
O número total de mols depois da reação é a soma das quantidades de ,
e
: \n
O número total de mols depois da reação é a soma das quantidades de
Somando os coeficientes:
. Logo \n
Como
no mesmo
e
, a pressão total após a reação é
vezes a pressão inicial: \n
Passo 6
Substituir o valor numérico e calcular (fazendo a conta que você pode fazer sem calculadora): \n
Multiplicando:
\n
Portanto
Portanto