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
a
e informa que a pressão inicial do reagente
é
. Pergunta-se: qual é a pressão total após consumir
do reagente
. Informações relevantes listadas:
Assumo o caso usual de um recipiente fechado e rígido (temperatura e volume constantes), de modo que a pressão total é proporcional ao número total de mols do gás presente.
Passo 2
Conceitos essenciais (mini aula):
- Lei dos gases ideais:
, onde é a pressão, o número de mols, a constante dos gases, a temperatura e o volume. Se e forem constantes, então (pressão é proporcional ao número de mols). - Lei de Dalton (pressões parciais): a pressão total é a soma das pressões parciais dos componentes:
.
Esses dois resultados permitem calcular a pressão final sabendo como mudam os números de mols pela estequiometria da reação.
Passo 3
Defino variáveis simples para organizar:
Se uma fração
de
reage, o número de mols consumidos é
. Pela estequiometria, para cada mol de
consumido formam-se
mols de
e
mol de
.
Passo 4
Escrevo os números de mols finais em função de
e de
:
Passo 5
Calculo o número total de mols finais:
Simplificando:
Passo 6
Como a pressão é proporcional ao número de mols (mesma
e
), a pressão total final é
Agora substituo
e
:
Faço a multiplicação de forma clara:
, então
Passo 7
Verificação por pressões parciais (checadinha): as pressões parciais finais são proporcionais aos mols finais comparados a
:
Soma:
, bate com o resultado anterior.