Cloreto de nitrosila puro ( NOCl ) foi aquecido a
em um recipiente fechado. No equilíbrio, a pressão total foi de
e a pressão parcial do NOCl foi de
. A equação abaixo representa o equilíbrio do sistema:
a) Calcule as pressões parciais do NO e do
no equilíbrio.
b) Calcule a constante do equilíbrio.
b) Calcule a constante do equilíbrio.
Passo 1
O enunciado dá a reação em equilíbrio
e informa que, no equilíbrio, a pressão total é
e a pressão parcial de
é
. As perguntas são:
a) Calcular as pressões parciais de e de
no equilíbrio.
b) Calcular a constante de equilíbrio para essa reação.
a) Calcular as pressões parciais de
b) Calcular a constante de equilíbrio
Passo 2
Vamos organizar as informações e a estratégia (sem resolver ainda): como o sistema começou com
puro, as pressões iniciais de
e
eram
. Ao ocorrer reação, as variações das pressões seguem as proporções estequiométricas da reação. Se chamarmos a quantidade (extensão) de reação que gera
de
(em unidades de pressão), então pela estequiometria:
-
diminui em , -
aumenta em , -
aumenta em .
Também sabemos que a soma das pressões parciais no equilíbrio dá a pressão total. Vamos usar essas relações para achar
e daí calcular as pressões parciais pedidas.
Passo 3
Definimos as pressões em função de
. Seja
a pressão parcial inicial de
(antes de qualquer dissociação). No equilíbrio teremos:
A pressão total no equilíbrio é
Do enunciado sabemos
e
. Substituímos
para relacionar
e
:
Agora usamos a expressão do total:
Passo 4
Resolvemos a equação para
:
Agora obtemos as pressões parciais pedidas usando as fórmulas do passo 3:
(Confere que
,
e
somam
.)
Passo 5
Agora calculamos a constante de equilíbrio
. Para uma reação geral escrita como
a constante de equilíbrio em termos de pressões é
onde cada expoente é o coeficiente estequiométrico da respectiva substância. No nosso caso, com
temos
Passo 6
Substituímos os valores numéricos que encontramos:
Calculamos passo a passo:
Portanto
Resposta
a)
b)
b)