A 1 atm e temperatura constante, o gás chamado cis-but-2eno se encontra em equilíbrio com outro, o trans-but-2-eno:
Sabendo que o grau de equilíbrio é
, calcule o valor de K para esse processo.
Passo 1
O enunciado trata da reação gasosa
à pressão total
e temperatura constante. Foi dado que o grau de equilíbrio (isto é, a fração do cis convertido em trans) é de
. Queremos calcular a constante de equilíbrio
para esse processo, que em gases ideais é igual a
.
Passo 2
Suponha que inicialmente temos
mol de cis-but-2-eno e nenhuma quantidade de trans-but-2-eno. Ao atingir o equilíbrio, uma fração
desse cis reagiu, formando exatamente
mol de trans (estequiometricamente 1:1).
Passo 3
Os mols no equilíbrio serão portanto:
– cis-but-2-eno:
– trans-but-2-eno:
Como a reação consome 1 mol e produz 1 mol, o total de mols não mudou e continua .
– cis-but-2-eno:
– trans-but-2-eno:
Como a reação consome 1 mol e produz 1 mol, o total de mols não mudou e continua
Passo 4
As frações molares no equilíbrio são
Como
, as pressões parciais são
Passo 5
Para a reação
o equilíbrio em termos de pressões é
pois os coeficientes são 1 e
. Logo,
Em gases ideais temos
.