Calcule o valor do quociente de reação,
, para uma mistura de gases em que as pressões parciais, a 298 K , de
sejam, respectivamente,
atm e
. O sistema está em equilíbrio? Caso contrário, para que direção tenderá a processar-se a reação? Considere o processo (não balanceado) representado:
Passo 1
O enunciado nos dá uma mistura gasosa a 298 K com pressões parciais de
,
e
iguais a
atm,
atm e
atm, respectivamente. Pede-se o quociente de reação
para o processo de síntese da amônia e, a partir disso, verificar se o sistema está em equilíbrio e em que direção a reação tenderá a ocorrer. O conteúdo aplicado é equilíbrio químico e quociente de reação.
Passo 2
Primeiro, balanceamos corretamente a reação de Haber–Bosch:
Passo 3
O quociente de reação em termos de pressões (
) é dado por
Passo 4
Substituindo os valores numéricos:
Passo 5
Para comparar com o equilíbrio, usamos o valor tabulado de
a 298 K para essa reação, que é aproximadamente
. Como
o sistema não está em equilíbrio e tende a formar mais produtos. Ou seja, a reação desloca-se para a direita (formação de
) até atingir
.