Considere a seguinte a reação química não balanceada NO2(g) <=ftharpoons N2 O(g)+O2(g), onde os três gases são introduzidos em um recipiente com pressões parciais iniciais de 3,5 atm para NO2, 5,0 atm para N2 O e 7,5 atm para O2 deixando-os reagir até atingir o equilíbrio numa certa temperatura. A pressão parcial no equilíbrio para o gás NO2 foi medida sendo igual a 1,8 atm. Assumindo que nenhuma outra reação ocorra nas condiçães estabelecidas, assinale a alternativa que estima o valor da constante de equilíbrio K eq para a reação química.
a) 1,8 times 10^1
b) 7,1 times 10^-2
c) 5,4 times 10^8
d) 3,6 times 10^-5
e) 2,2 times 10^3

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que temos a reação não-balanceada
NO2(g);<=ftharpoons;N2O(g);+;O2(g)
com pressões parciais iniciais de
  • Kp=PprodutosPrea>=ntes atm
  • atm
  • atm
Depois de atingir o equilíbrio, mediu-se atm. Queremos o valor de em termos de pressões (ou ).
Conteúdo: equilíbrio químico gasoso, tabela ICE e expressão de . Vamos precisar balancear a reação, montar ICE, achar as pressões de equilíbrio e calcular
sem pular etapa nenhuma.

Passo 2

Antes de tudo, a gente balanceia a reação. A única forma de conservar N e O é:
2,NO2(g);<=ftharpoons;N2O(g);+;O2(g)
Agora sim temos átomos iguais de N e O dos dois lados.

Passo 3

Monta tabela ICE (Initial, Change, Equilibrium) para as pressões:
Reação:
2,NO2;longrightarrow;N2O;+;O2
3,5 - 2x = 1,8 Longrightarrow 2x = 3,5 - 1,8 = 1,7 Longrightarrow x = 0,85 atm
Inicial 3,5 atm 5,0 atm 7,5 atm
Variação
Equilíbrio
A gente sabe que atm, logo

Passo 4

Com PN2O^eq = 5,0 + 0,85 = 5,85 atm, PO2^eq = 7,5 + 0,85 = 8,35 atm atm, achamos as pressões de equilíbrio dos produtos:

Passo 5

Agora a expressão de Kp ;=; PN2O^eq;times;PO2^eq l(PNO2^eqr)^2 (porque está em pressão) para
Kp = 5,85times 8,35(1,8)^2 = 48,84753,24 approx 15,1 ;approx 1,5times 10^1
é
Substituindo:

Passo 6

Na lista de alternativas, o valor mais próximo de é .

Resposta

A alternativa correta é a) .

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