Considere a reação de combustão do CO com ar atmosférico a 1 atm . Sabendo que para a resta reação,
, determine a composição de equilíbrio da mistura gasosa.
Passo 1
O enunciado trata da reação de combustão do monóxido de carbono com o oxigênio do ar, à pressão total de 1 atm, para a qual o valor do coeficiente de equilíbrio em pressão é
. Queremos achar a composição da mistura gasosa no equilíbrio.
Conteúdo: equilíbrio químico em gases, uso de , pressão parcial e fração molar, reação com gás inerte (nitrogênio do ar).
Conteúdo: equilíbrio químico em gases, uso de
Passo 2
Escrevemos a reação balanceada e escolhemos uma base estequiométrica. No ar, a razão molar
. Tomemos inicialmente
Assim, no estado inicial (antes de ocorrer reação) temos
,
,
e
, totalizando
mol.
Passo 3
Definimos o avanço de reação
. No equilíbrio, os mols são
e o total
As frações molares são
Como
atm, as pressões parciais são
.
Passo 4
Escrevemos a expressão para
na forma
Substituindo as frações molares:
Observando que
, simplifica-se para
Passo 5
Resolvemos numericamente
Por tentativas (ou método iterativo) encontra-se
Passo 6
Calculamos então as quantidades de cada gás e suas frações molares:
O total é
. Logo as frações molares (
em atm) são:
Resposta
pCO
atm
p atm
pC atm
p atm
p
pC
p